Question

某金属加工厂排放的污水中含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄，某研究小组利用该污水回收工业重要原料硫酸锌和有关金属，其流程如右图所示：请回答下列问题：

（1）下列说法正确的是________。

A．该工艺流程中发生了3个置换反应

B．CuSO₄与MgCl₂可以发生复分解反应

C．步骤①②③④都包含化学变化

D．滤液A和滤液B含有相同的溶质

（2）写出步骤①发生反应的离子方程式：_______________、________________。

（3）步骤④中加入足量稀硫酸的目的是________________。

Answer

（1）AD （2）Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋，Zn＋Fe2＋=Fe＋Zn2＋（3）使Zn完全溶解

【解析】

试题分析：因金属的活泼性Zn＞Fe＞Cu，由废水中含有CuSO4，ZnSO4、FeSO4，则加入锌粉能发生锌与硫酸亚铁、锌与硫酸铜的反应，其反应分别为Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe、Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu，滤液A为ZnSO4溶液，蒸发得到硫酸锌晶体，固体A经磁铁将铁分离开，固体C中含有锌与铜，加足量稀硫酸时，铜并不反应经过滤可得到，而锌与稀硫酸发生化学反应，其反应为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，加入适量稀硫酸的目的是使锌完全转化为ZnSO4。

（1）A、由以上分析可知发生的置换反应有Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe、Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，正确；B、CuSO4与MgCl2不能发生复分解反应，错误；C、步骤②为物理过程，不涉及化学变化，错误；D、滤液A和滤液B溶质都为ZnSO4，正确，选AD。

（2）步骤①发生反应为Zn+FeSO4═ZnSO4+Fe、Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu，离子方程式为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+、Zn+Fe2+=Zn2++Fe。

（3）加足量稀硫酸时，铜并不反应经过滤可得到，而锌与稀硫酸发生化学反应，其反应为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，加入适量稀硫酸的目的是使锌完全转化为ZnSO4，使Zn完全溶解。

考点：考查物质的分离、提纯