Question

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．
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．
現(xiàn)象①發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：______，②中鐵器表面的氣泡是______；大家對現(xiàn)象③不理解，老師補(bǔ)充說明了，金屬鐵具有還原性，能將正三價的鐵離子還原成亞鐵離子．
乙組：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，綠色銹層中肯定含有的元素有______．
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)計了如下除去銅離子，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）廢水在加入金屬X前需進(jìn)行過濾，目的是將其中______性雜質(zhì)除去．
（2）金屬X是______，其加入廢水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；溶液Y是______，利用其除去銅中雜質(zhì)，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
（3）從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體的操作方法是______．

Answer 1

【答案】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；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：（1）根據(jù)過濾操作的作用來解答；
（2）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；
（3）從溶液中獲取晶體一般都是通過結(jié)晶的方法來獲取，可以據(jù)此解答．
解答：解：實(shí)驗(yàn)一：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（SO₄）₃+3H₂O；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；而將銅銹加入稀鹽酸中產(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）過濾操通常是用來分離不溶性固體和液體的一種方法；
（2）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，加入溶液Y后得到了銅，可以判斷加入的Y為稀硫酸；
（3）從溶液中獲取晶體一般都是通過結(jié)晶的方法來獲�。�
故答案為：
實(shí)驗(yàn)一：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O； 氫氣；銅元素、碳元素和氧元素；
實(shí)驗(yàn)二：（1）不溶；
（2）Fe（或鐵）；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；稀硫酸；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）結(jié)晶（或蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶）．
點(diǎn)評：想解答好這類題目，首先，要理解和熟記酸的化學(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．