某电镀厂排放的废液中含有 CuSO 4 、 FeSO 4 和 ZnSO 4 三种溶质,为减少水污染并节约成本,回收硫酸锌、金属铁和铜,设计流程如下图所示:
下列说法正确的是
A . 流程中四步操作都是过滤
B . 实验方案中 X 是 Zn , Y 是 CuSO 4 溶液
C . 滤液 b 中加适量 X 有气体产生
D . 最终所得硫酸锌的质量等于原废液中溶质的质量
C
【分析】
废液中含有硫酸铜、硫酸亚铁和硫酸锌,加入过量的 X , X 应是锌,锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,故固体 a 为锌、铜、铁,加入过量的稀硫酸,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜与稀硫酸不反应,过滤,得到铜和滤液 b ,滤液 b 中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的硫酸,加入适量的锌,锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故滤液 c 中的溶质为硫酸锌。
【详解】
A 、操作 ①②③ 均实现了固液分离,都是过滤,硫酸锌溶液经过操作 ④ 变为硫酸锌晶体,故操作 ④ 为蒸发,不符合题意;
B 、方案中 X 是锌,锌能将硫酸铜中的铜和硫酸亚铁中的铁全部置换出来, Y 是稀硫酸,能将锌和铁除去,得到铜,不符合题意;
C 、滤液 b 中含硫酸锌、硫酸亚铁、过量的稀硫酸,加入适量锌,锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,有气体生成,符合题意;
D 、反应中有硫酸锌生成,如锌和稀硫酸反应生成了硫酸锌,锌和硫酸铜、硫酸亚铁均反应生成了硫酸锌,故最终所得硫酸锌的质量大于原废液中溶质的质量,不符合题意。
故选 C 。
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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