(2012?密云縣二模)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上老師要求分組除去鐵制品和銹銅幣表面
的銹層并對廢液進(jìn)行處理.請你參與并回答相關(guān)問題.
(1)實(shí)驗(yàn)一:表面除銹
甲組:將銹鐵器放入適量稀硫酸中,微熱.觀察到①溶液變成黃色,鐵銹逐漸消失.一段時間后,②銹層完全消失,鐵器表面有細(xì)小氣泡產(chǎn)生,③黃色溶液逐漸變?yōu)闇\綠色.
1)現(xiàn)象①發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O
Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O
,
2)②中鐵器表面的氣泡是什么氣體
氫氣
氫氣
;
3)大家對現(xiàn)象③不理解,老師提示大家:金屬單質(zhì)鐵和銅都可以將+3價的鐵元素轉(zhuǎn)變?yōu)?2價鐵元素,其中銅發(fā)生的反應(yīng)過程為2FeCl3+Cu→2FeCl2+CuCl2
請你根據(jù)老師的提示推測產(chǎn)生現(xiàn)象③的原因
Fe+Fe2(SO43=3FeSO4
Fe+Fe2(SO43=3FeSO4
.(只寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式)
乙組:(1)在銹銅錢中加入適量稀硫酸.觀察到①綠色銹層很快消失,同時產(chǎn)生大量氣泡,溶液變成藍(lán)色.②將氣體收集,通入澄清石灰水,石灰水變渾濁.由此,小軍等同學(xué)推斷,綠色銅銹層中肯定含有的元素有
銅元素、碳元素和氧元素
銅元素、碳元素和氧元素

(2)實(shí)驗(yàn)二:廢液回收
廢液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的廢水,若直接排放到下水道,不僅造成重金屬污染而且浪費(fèi)資源.小組討論后設(shè)計了如下回收硫酸亞鐵晶體和銅的實(shí)驗(yàn)方案:

請完成下列有關(guān)問題:
1金屬X是
Fe(或鐵)
Fe(或鐵)
,其加入廢水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

2利用溶液Y除去銅中雜質(zhì),有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Fe+H2SO4═FeSO4+H2
Fe+H2SO4═FeSO4+H2
分析:實(shí)驗(yàn)一:鐵銹的主要成分為氧化鐵,可以和酸反應(yīng),同時金屬鐵也可以和酸反應(yīng),可以據(jù)此解答;根據(jù)提供的信息寫出化學(xué)方程式;而根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)合質(zhì)量守恒定律可以完成對銅銹成分的推斷;
實(shí)驗(yàn)二:結(jié)合題給條件及圖框信息可知:加入金屬X得到了銅,可以判斷金屬X為鐵,加入溶液Y后得到了銅,可以判斷加入的Y為稀硫酸;
解答:解:實(shí)驗(yàn)一:1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以知道:溶液變成黃色,鐵銹逐漸消失可以判斷發(fā)生的反應(yīng)為氧化鐵和稀硫酸的反應(yīng),它們反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為:
Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O;
2)一段時間后銹層完全消失,鐵器表面有細(xì)小氣泡產(chǎn)生,說明此時過量的硫酸和鐵發(fā)生反應(yīng)生成了氫氣;
3)根據(jù)信息,金屬單質(zhì)鐵可以將+3價的鐵元素轉(zhuǎn)變?yōu)?2價鐵元素,所以溶液由黃色逐漸變?yōu)闇\綠色,故方程式為:Fe+Fe2(SO43=3FeSO4;
而將銅銹加入稀硫酸中看到①綠色銹層很快消失,溶液變成藍(lán)色,說明是硫酸銅的溶液;②產(chǎn)生了使澄清石灰水變渾濁的氣體,可以判斷該氣體為二氧化碳,所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以判斷銅銹中含有的元素為:Cu、C、O三種元素;
實(shí)驗(yàn)二:(1)從圖框中可以知道,向廢液中加入過量的金屬X得到了不純的銅,根據(jù)題干要求及廢水中的成分并結(jié)合最后得到對物質(zhì)為硫酸亞鐵晶體,可以判斷金屬X為鐵;(2)加入溶液Y后將過量的鐵和銅分離得到了銅,可以判斷加入的Y為稀硫酸;
故答案為:
實(shí)驗(yàn)一:Fe2O3+3H2SO4═Fe2(SO43+3H2O; 氫氣;  Fe+Fe2(SO43=3FeSO4;     銅元素、碳元素和氧元素;
實(shí)驗(yàn)二:(1)Fe(或鐵);Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
      (2)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
點(diǎn)評:想解答好這類題目,首先,要理解和運(yùn)用酸的化學(xué)性質(zhì)、用途、反應(yīng)現(xiàn)象和化學(xué)方程式,以及與之相關(guān)的知識.然后,根據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)、問題情景或圖表信息等,結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識和技能,以及自己的生活經(jīng)驗(yàn)所得,細(xì)致地分析題意(或?qū)嶒?yàn)、圖表信息)等各種信息資源,聯(lián)系起來綜合分析,并細(xì)心地探究、推理后,按照題目要求進(jìn)行認(rèn)真地選擇或解答即可.
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