Question

有一種工業(yè)廢水，其中含有大量的硫酸亞鐵，少量的硫酸銅以及污泥．某同學設計了一個既經(jīng)濟又合理的方法回收銅和硫酸亞鐵晶體．方案流程如圖：
（1）步驟①中需采用是實驗操作是

 

（填操作名稱），用到的玻璃儀器是燒杯、普通漏斗和

 

；
（2）步驟②中：需加入的物質是過量的

 

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

 

（填“合理”或“不合理”），理由是

 

．
（4）步驟③中：需加入的物質是適量的

 

，發(fā)生反應的化學方程式是

 

．

Answer 1

考點：金屬的化學性質,過濾的原理、方法及其應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：過濾分離不溶性固體與液體，將廢水中的污泥與溶液用過濾法分離，得溶液1中含有硫酸銅和硫酸亞鐵，加入過量的鐵將硫酸銅中的銅全部置換出來，
過濾得到銅和鐵的混合物和濾液硫酸亞鐵，然后在固體混合物中加入適量硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵溶液，最后將硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)結晶即得硫酸亞鐵晶體．

解答：解：（1）步驟①是將污泥與溶液分離，故可用過濾，過濾操作中用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒．
（2）要將硫酸銅與硫酸亞鐵的混合溶液中回收銅，同時得到硫酸亞鐵溶液，只能加入過量的鐵置換硫酸銅溶液中的銅．
（3）經(jīng)過步驟②之后得到的固體中含有生成的銅和剩余的鐵；
（4）鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，因此經(jīng)過步驟②之后得到的固體中含有生成的銅和剩余的鐵，加入適量稀硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵，最后將溶液2和3合在一起進行蒸發(fā)結晶即可得到硫酸亞鐵晶體．
故答案為：（1）過濾；玻璃棒；（2）鐵；（3）不合理；固體中有鐵；（4）稀硫酸；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．

點評：從廢水中回收金屬一般步驟先加入一種廉價金屬置換出另一種金屬，然后過濾，將過量金屬除去即可．