某学习小组从含有 的实验室废液中回收汞和铜,进行了如下所示的探究。请回答:
(1)步骤①的操作名称是_______,其中所用仪器玻璃棒的作用是______。
(2)步骤①加过量铁粉的目的是_______。
(3)加适量稀H2SO4的作用是______,发生反应的化学方程式是______。
(4)步骤④最好选用的试剂是_______。
(5)为防止有毒的汞蒸气扩散污染环境,冷凝回收汞的操作应________(填序号)。
①通入干冷的烧杯 ②用导管通入带胶塞的锥形瓶 ③用导管通入装有水的大试管 ④通入密闭并有冷凝功能的装置
过滤 引流 使废液含有的Hg(NO3) 2、Cu(NO3) 2中的Hg、Cu完全被置换出来 除去过量的铁粉 氢气 ③④
【分析】
根据题干提供的信息进行分析解答,加入的过量的铁,由于铁的化学性质比铜和汞都活泼,因此可以把金属铜和汞从盐溶液中都置换出来,因此在得到的滤渣中都含有金属铜和汞,还有过量的铁,加入适量的稀硫酸就把过量的铁除去了,然后把过滤得到的滤渣在空气中加热,由于汞受热容易变成汞蒸气,从而达到分离的目的。
【详解】
(1)操作①得到的是固体和液体,是过滤操作,其中的玻璃棒起到的是引流的作用,故答案为过滤;引流;
(2)由于铁的活泼性铜、汞强,在废液中加入过量铁粉的目的是使废液的、中、完全被置换出,故答案为使废液含有的、中的、完全被置换出来;
(3)加入适量的稀硫酸把过量的铁粉除去,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故答案为除去过量的铁粉;;
(4)由于给滤渣加热时,铜就变成了氧化铜,为了还原氧化铜,在加热的条件下通入氢气,故答案为氢气;
(5)为防止有毒的汞蒸气扩散污染环境,冷凝回收汞的操作应盛有水的仪器中或有冷凝功能的密闭装置中,故答案为③④。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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