Question

【题目】某次实验结束时，将含有CuSO4、ZnSO4、 FeSO4 的废液倒在废液缸里，考虑到废液直接排放会造成水污染，某化学活动小组利用课余时间处理废液，回收工业重要原料硫酸锌和有关金属。实验流程如下:

(1)步骤①中锌粉必须过量的目的是让废液中的______________完全反应。该流程中发生的置换反应共有_________个。 写出步骤③反生的反应的化学方程式______________。

(2)若实验过程中的物质损失可以忽略，要测定废液中的硫酸锌的质量分数，除了需要测定废液的质量、多步处理所得到的固体ZnSO4的质量，还需要测量______________这一种物质的质量。

(3)若在上述实验流程的基础上，只需要补充一个实验方案， 即可得出金属活动性Cu<H<Fe<Zn,写出实验操作及现象。________

Answer 1

【答案】硫酸铜、硫酸亚铁 3 过量锌粉 将打磨过的铁片放入少量稀硫酸中，发现有气泡生成

【解析】

（1）步骤①中锌粉必须过量的目的是让废液中的硫酸铜、硫酸亚铁完全反应；

在废液中加入过量锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该反应的化学方程式为：，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，该反应的化学方程式为：，过滤，固体A中为铜、铁和过量的锌粉，用磁铁使铁和铜、锌分离，固体C为铜和锌，加入适量稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；，，都符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，故置换反应有3个；

步骤③反生的反应的化学方程式为：；

（2）要测定废液中的硫酸锌的质量分数，除了需要测定废液的质量、多步处理所得到的固体ZnSO4的质量，还需要测量过量锌粉这一种物质的质量，由，，可知，过量锌粉全部转化为了硫酸锌，可通过锌粉的质量推算出反应生成的硫酸锌的质量，通过多步处理所得到的固体ZnSO4的质量减去反应生成的硫酸锌的质量，即可得出废液中硫酸锌的质量，继而计算出废液中硫酸锌的质量分数；

（3）通过上述实验流程可知，锌能与硫酸铜、硫酸亚铁反应，说明在金属活动性顺序里，锌位于铁、铜之前，铜不与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，铜位于氢之后，现在只需证明在金属活动性顺序里，铁位于氢之前即可，故实验方案为：将打磨过的铁片放入少量稀硫酸中，发现有气泡生成，说明在金属活动性顺序里，铁位于氢之前。