Question

某廢液中含有硫酸鋅、硫酸鎳（NiSO₄）、硫酸銅和硫酸，初三化學興趣小組欲從中回收銅和硫酸鋅晶體。老師給出信息：硫酸鎳溶液呈綠色，硫酸鋅溶液呈無色。
（1）為探究鎳的金屬活動性，同學們做了以下兩個實驗：
①將鎳絲（Ni）插入稀硫酸中，觀察到有氣泡產生；
②將鎳絲（Ni）插入硫酸鋅溶液中，觀察到鎳絲上無固體附著物，溶液顏色仍為無色。
請根據實驗結果，把鋅、銅、鎳的元素符號填在下表的相應格中：

（2）同學們按照實驗目的設計了以下實驗方案，請你協助完成方案：

①實驗操作Ⅰ和Ⅱ都要用到的玻璃儀器是         。
②X是               ，M是           ，固體Y中含有         。寫出X與廢水中的物質發生反應的其中一個化學方程式                            。

Answer 1

（1）Zn Ni (H) Cu  
（2）①玻璃棒  
② Zn，H₂SO₄, Cu和Ni，  Zn+ CuSO₄ ="=" ZnSO₄+ Cu 或Zn+ NiSO₄ ="=" ZnSO₄+ Ni

試題分析：（1）將鎳絲（Ni）插入稀硫酸中，觀察到有氣泡產生，說明鎳位于氫的前面；將鎳絲（Ni）插入硫酸鋅溶液中，觀察到鎳絲上無固體附著物，說明鎳位于鋅的后面；故金屬活動性順序為Zn Ni (H) Cu；
（2）在實驗的目的是回收銅和硫酸鋅晶體，故加入的金屬X是鋅，鋅能將銅和鎳置換出來，即固體Y中含有銅、鎳、鋅三種物質；通過過濾可將固體化合液體分離；固體Y中加入M得到了銅和硫酸鋅，那么加入的是硫酸，與過量的鋅發生反應。