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16.某研究性学习小组从含有Hg(NO3)2、Cu(NO3)2的实验室废液中回收金属汞和铜,设计的实验方案如图所示:

(1)在过滤操作过程中铁架台的作用是固定和支撑漏斗.
(2)加过量铁粉的目的是使废液的Hg(NO3)2、Cu(NO3)2中Hg、Cu完全被置换出.写出稀硫酸反应的化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.判断加入稀硫酸“适量”的实验现象是不再有气泡产生.
(3)黑色固体转化为Cu的化学方程式是CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2.(4)为防止有毒的汞蒸气扩散污染环境,冷凝回收汞的操作应③④(填序号).
①通入干冷烧杯;                                   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.

分析 根据加入的过量的铁,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进行分析.

解答 解:(1)在过滤操作过程中铁架台的作用是:固定和支撑漏斗;
(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Hg(NO3)2、Cu(NO3)2中Hg、Cu完全被置换出,然后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,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,判断加入稀硫酸“适量”的实验现象是:不再有气泡产生;
(3)黑色固体转化为Cu的反应是氧化铜和一氧化碳在加热的条件下生成铜和二氧化碳,化学方程式是:CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2;
(4)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,故选:③④.
故答案为:(1)固定和支撑漏斗;
(2)使废液的Hg(NO3)2、Cu(NO3)2中Hg、Cu完全被置换出,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,不再有气泡产生;
(3)CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2;
(4)③④.

点评 本题主要考查了对金属活动性顺序的应用,加强学生对知识的灵活应用.

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