Question

某化学实验小组实验结束时，将含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如图的实验方案：

试回答：
（1）步骤①中锌粉必须过量的原因是______．
（2）写出步骤①中任一反应的化学方程式______．
（3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是______．
（4）若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量______（填“＞”、“＜”或“=”）原废液中硫酸锌的质量．要计算该废液中硫酸铜质量，必须要称量______的质量．

Answer 1

解：（1）因为只有加入过量的锌才会把溶液中的铁与铜置换的更彻底一些．
故答案为：将废液中的Cu²⁺和Fe²⁺全部置换出来
（2）在此过程中发生了锌与硫酸铜和铁与硫酸铜的反应．
故答案为：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu（或Zn+FeSO₄=Fe+ZnSO₄）
（3）步骤④中的酸是否足量主要看固体D中是否含有未反应的锌，有则酸不足量，没有则酸足量．
故答案为：取步骤④的滤渣于试管中，加入少量稀硫酸，若有气泡产生，则酸不足量（或若无气泡产生，则酸已足量）
（4）因为反应过程中由于锌的加入而使其得到的硫酸锌质量变大了，由过程知铜的来源只有硫酸铜，则求硫酸铜的质量可利用得到铜的质量．
故答案为：＞；固体D（或铜）
分析：（1）加入过量的锌会把溶液中的铁与铜置换的更彻底一些．
（2）步骤一中会发生两个金属与盐溶液的反应．
（3）步骤④中的酸是否足量主要看固体D中是否含有未反应的锌．
（4）得到的硫酸锌的质量应该比废液中的硫酸锌质量大，因为反应过程中由于锌的加入而使其质量变大了，要计算硫酸铜的质量可通过最后得到的铜的质量完成．
点评：此题是对物质分离知识的考查，解题时只要抓住反应过程中金属与盐溶液的反应实质，并结合相关的实验过程就能顺利解题．