Question

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．據保守估計，其上載有6萬至8萬件文物，在已發掘出的文物中發現了大量瓷器、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______材料；
（2）中國的鐵鍋源遠流長，受到聯合國衛生組織的推崇，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______癥；
（3）被發掘出的宋代銅錢已經銹跡斑斑，這是因為銅能與空氣中的氧氣、水以及二氧化碳發生化合反應生成銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]，請寫出該反應的化學方程式：______
；根據銅綠的組成判斷，若要除去銅錢表面的銅綠，可選用的試劑為______（填化學式）；
（4）有一種工業廢水，其中含有大量的硫酸亞鐵，少量的銀離子以及污泥．某同學設計了一個既經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：需加入的物質是______，分離所得混合物的方法是______，
②步驟③中：需加入的物質是______，發生反應的化學方程式是______，
③某同學認為經過步驟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______，
④步驟④的操作是______，溶液2和溶液3為什么要混合？______．

Answer 1

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、水以及二氧化碳發生化合反應生成銅綠，因此反應的化學方程式2Cu+O₂+CO₂+H₂O═Cu₂（OH）₂CO₃；根據化學式Cu₂（OH）₂CO₃可知，其中含有的OH^-和CO₃^2-能與酸發生反應，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，此時應加入稀硫酸把鐵反應生成硫酸亞鐵；
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；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；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）．
分析：（1）青銅為銅合金，金屬單質和合金都屬于金屬材料；
（2）每日攝取的鐵量，少于損失（應補充）的鐵量時，血液中紅細胞的數目或者紅細胞中的血紅蛋白含量便會相應減少，從而不同程度地出現貧血癥狀；
（3）根據信息：銅能與空氣中的氧氣、水以及二氧化碳發生化合反應生成銅綠，確定銅銹蝕的反應的化學方程式；根據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；
（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，此時應選擇加入過量鐵粉以便完全置換溶液中的銀；由于反應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，因此可判斷此時應加入稀硫酸把鐵反應生成硫酸亞鐵；
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，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．
點評：根據金屬活動性順序表，位于氫之前的金屬能與酸發生置換反應將酸中氫置換出來，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．