Question

2007年12月22日，沉没在苍茫海水中800多年的中国古沉船“南海一号”的“惊艳一浮”，让无数国人为之自豪，它既为海上丝绸之路提供了实证，又推动了中国水下考古学科的建设．据保守估计，其上载有6万至8万件文物，在已发掘出的文物中发现了大量瓷器、宋代铜钱、铁锅、梳篦等物品．
（1）中国的青铜举世闻名，青铜属于______材料；
（2）中国的铁锅源远流长，受到联合国卫生组织的推崇，原因之一是由于铁锅能为人体补充铁元素．若人体缺乏铁元素，容易引起______症；
（3）被发掘出的宋代铜钱已经锈迹斑斑，这是因为铜能与空气中的氧气、水以及二氧化碳发生化合反应生成铜绿[Cu₂（OH）₂CO₃]，请写出该反应的化学方程式：______
；根据铜绿的组成判断，若要除去铜钱表面的铜绿，可选用的试剂为______（填化学式）；
（4）有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥．某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体．方案流程如下：

回答下列问题：
①步骤②中：需加入的物质是______，分离所得混合物的方法是______，
②步骤③中：需加入的物质是______，发生反应的化学方程式是______，
③某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？理由是______，
④步骤④的操作是______，溶液2和溶液3为什么要混合？______．

Answer 1

解：（1）青铜为合金，属于金属材料；
（2）若人体缺乏铁元素，易患缺铁性贫血症；
（3）铜能与空气中的氧气、水以及二氧化碳发生化合反应生成铜绿，因此反应的化学方程式2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃；根据化学式Cu₂（OH）₂CO₃可知，其中含有的OH^-和CO₃^2-能与酸发生反应，因此，可使用稀盐酸或稀硫酸处理而除去铜钱表面的铜绿；
（4）①根据金属活动性铁＞银及最终要得到硫酸亚铁晶体的实验要求，加入过量铁粉以完全置换溶液中的银；所得混合物为固体铁粉、银和硫酸亚铁溶液所形成，因此，采取过滤的方法进行分离；
②为除去银粉中混有的铁粉并得到硫酸亚铁，此时应加入稀硫酸把铁反应生成硫酸亚铁；
③置换废液中的银时必须加入过量的铁粉，因此所得银粉中一定含有未反应的铁粉，必须使用硫酸进行处理才能得到纯净的银；
④为从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体，需要对溶液进行蒸发；溶液2和溶液3都是硫酸亚铁溶液，混合后加热可得到更多的晶体，综合利用；
故答案为：
（1）金属；
（2）贫血；
（3）2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃；HCl（或H₂SO₄）；
（4）①过量Fe；过滤；②稀硫酸；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；③不合理，因为要使Ag⁺完全置换出来，必须加入过量的铁；④蒸发；两种滤液中都含有硫酸亚铁，可得到更多的硫酸亚铁，综合利用（其他合理答案也可）．
分析：（1）青铜为铜合金，金属单质和合金都属于金属材料；
（2）每日摄取的铁量，少于损失（应补充）的铁量时，血液中红细胞的数目或者红细胞中的血红蛋白含量便会相应减少，从而不同程度地出现贫血症状；
（3）根据信息：铜能与空气中的氧气、水以及二氧化碳发生化合反应生成铜绿，确定铜锈蚀的反应的化学方程式；根据铜绿的化学式可知其组成中含有OH^-和CO₃^2-，它们都能与盐酸（硫酸）反应；
（4）①为置换出溶液的银达到回收银、而同时得到硫酸亚铁晶体的实验要求，此时应选择加入过量铁粉以便完全置换溶液中的银；由于反应后所得混合物为固体铁粉、银粉和硫酸亚铁溶液所形成的混合物，根据过滤是分离固体与液体所形成混合物的方法，可采取过滤的方法进行分离；
②为得到较纯净的银，而在除去银粉中混有的铁粉时还需要得到硫酸亚铁，因此可判断此时应加入稀硫酸把铁反应生成硫酸亚铁；
③在回收废液中的银时，为把废液中的银全部置换出来，加入了过量的铁粉，所以说所得银粉中一定含有未反应完的铁粉，因此，必须使用硫酸进行处理才能得到纯净的银；
④对溶液进行蒸发，可以将硫酸亚铁从其溶液中极出而获得硫酸亚铁晶体；混合都是硫酸亚铁溶液的溶液2和溶液3，可得到更多的晶体．
点评：根据金属活动性顺序表，位于氢之前的金属能与酸发生置换反应将酸中氢置换出来，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来．