Question

25、2007年12月22日，沉沒在蒼茫海水中800多年的中國古沉船“南海一號”的“驚艷一浮”，讓無數(shù)國人為之自豪，它既為海上絲綢之路提供了實證，又推動了中國水下考古學科的建設(shè)．據(jù)保守估計，其上載有6萬至8萬件文物，在已發(fā)掘出的文物中發(fā)現(xiàn)了大量瓷器、宋代銅錢、鐵鍋、梳篦等物品．
（1）中國的青銅舉世聞名，青銅屬于

金屬

材料；
（2）中國的鐵鍋源遠流長，受到聯(lián)合國衛(wèi)生組織的推崇，原因之一是由于鐵鍋能為人體補充鐵元素．若人體缺乏鐵元素，容易引起

貧血

癥；
（3）被發(fā)掘出的宋代銅錢已經(jīng)銹跡斑斑，這是因為銅能與空氣中的氧氣、水以及二氧化碳發(fā)生化合反應(yīng)生成銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]，請寫出該反應(yīng)的化學方程式：

2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃

；根據(jù)銅綠的組成判斷，若要除去銅錢表面的銅綠，可選用的試劑為

HCl（或H₂SO₄）

（填化學式）；
（4）有一種工業(yè)廢水，其中含有大量的硫酸亞鐵，少量的銀離子以及污泥．某同學設(shè)計了一個既經(jīng)濟又合理的方法回收銀和硫酸亞鐵晶體．方案流程如下：

回答下列問題：
①步驟②中：需加入的物質(zhì)是

過量Fe

，分離所得混合物的方法是

過濾

，
②步驟③中：需加入的物質(zhì)是

稀硫酸

，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑

，
③某同學認為經(jīng)過步驟②后所得固體就是純凈的銀，不需要進行步驟③，你認為是否合理？理由是

不合理，因為要使Ag⁺完全置換出來，必須加入過量的鐵

，
④步驟④的操作是

蒸發(fā)

，溶液2和溶液3為什么要混合？

兩種濾液中都含有硫酸亞鐵，可得到更多的硫酸亞鐵，綜合利用

．

Answer 1

分析：（1）青銅為銅合金，金屬單質(zhì)和合金都屬于金屬材料；
（2）每日攝取的鐵量，少于損失（應(yīng)補充）的鐵量時，血液中紅細胞的數(shù)目或者紅細胞中的血紅蛋白含量便會相應(yīng)減少，從而不同程度地出現(xiàn)貧血癥狀；
（3）根據(jù)信息：銅能與空氣中的氧氣、水以及二氧化碳發(fā)生化合反應(yīng)生成銅綠，確定銅銹蝕的反應(yīng)的化學方程式；根據(jù)銅綠的化學式可知其組成中含有OH^-和CO₃^2-，它們都能與鹽酸（硫酸）反應(yīng)；
（4）①為置換出溶液的銀達到回收銀、而同時得到硫酸亞鐵晶體的實驗要求，此時應(yīng)選擇加入過量鐵粉以便完全置換溶液中的銀；由于反應(yīng)后所得混合物為固體鐵粉、銀粉和硫酸亞鐵溶液所形成的混合物，根據(jù)過濾是分離固體與液體所形成混合物的方法，可采取過濾的方法進行分離；
②為得到較純凈的銀，而在除去銀粉中混有的鐵粉時還需要得到硫酸亞鐵，因此可判斷此時應(yīng)加入稀硫酸把鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵；
③在回收廢液中的銀時，為把廢液中的銀全部置換出來，加入了過量的鐵粉，所以說所得銀粉中一定含有未反應(yīng)完的鐵粉，因此，必須使用硫酸進行處理才能得到純凈的銀；
④對溶液進行蒸發(fā)，可以將硫酸亞鐵從其溶液中極出而獲得硫酸亞鐵晶體；混合都是硫酸亞鐵溶液的溶液2和溶液3，可得到更多的晶體．

解答：解：（1）青銅為合金，屬于金屬材料；
（2）若人體缺乏鐵元素，易患缺鐵性貧血癥；
（3）銅能與空氣中的氧氣、水以及二氧化碳發(fā)生化合反應(yīng)生成銅綠，因此反應(yīng)的化學方程式2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃；根據(jù)化學式Cu₂（OH）₂CO₃可知，其中含有的OH^-和CO₃^2-能與酸發(fā)生反應(yīng)，因此，可使用稀鹽酸或稀硫酸處理而除去銅錢表面的銅綠；
（4）①根據(jù)金屬活動性鐵＞銀及最終要得到硫酸亞鐵晶體的實驗要求，加入過量鐵粉以完全置換溶液中的銀；所得混合物為固體鐵粉、銀和硫酸亞鐵溶液所形成，因此，采取過濾的方法進行分離；
②為除去銀粉中混有的鐵粉并得到硫酸亞鐵，此時應(yīng)加入稀硫酸把鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵；
③置換廢液中的銀時必須加入過量的鐵粉，因此所得銀粉中一定含有未反應(yīng)的鐵粉，必須使用硫酸進行處理才能得到純凈的銀；
④為從硫酸亞鐵溶液中獲得硫酸亞鐵晶體，需要對溶液進行蒸發(fā)；溶液2和溶液3都是硫酸亞鐵溶液，混合后加熱可得到更多的晶體，綜合利用；
故答案為：
（1）金屬；
（2）貧血；
（3）2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃；HCl（或H₂SO₄）；
（4）①過量Fe；過濾；②稀硫酸；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；③不合理，因為要使Ag⁺完全置換出來，必須加入過量的鐵；④蒸發(fā)；兩種濾液中都含有硫酸亞鐵，可得到更多的硫酸亞鐵，綜合利用（其他合理答案也可）．

點評：根據(jù)金屬活動性順序表，位于氫之前的金屬能與酸發(fā)生置換反應(yīng)將酸中氫置換出來，活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來．