Question

某工業(yè)廢水中含有大量的硫酸亞鐵、少量的硫酸銅和污泥．羅布同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又合理的方法回收銅和硫酸亞鐵晶體，方案流程如圖所示．
（1）步驟①中需要采取的實(shí)驗(yàn)操作是

 

（填操作名稱），該操作中玻璃棒的作用是

 

；
（2）步驟②中，需要加入過(guò)量的

 

，以確保完全置換出硫酸銅中的銅元素，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（3）為了得到純凈的硫酸亞鐵晶體，步驟③中需要加入適量的物質(zhì)是

 

；
（4）多吉同學(xué)認(rèn)為經(jīng)過(guò)步驟②后所得固體就是純凈的銅，不需要步驟③，你認(rèn)為他的觀點(diǎn)

 

（選填“合理”或“不合理”）；
（5）步驟④中，應(yīng)蒸發(fā)到出現(xiàn)

 

時(shí)停止加熱，利用余熱使濾液蒸干．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,過(guò)濾的原理、方法及其應(yīng)用,蒸發(fā)與蒸餾操作,鹽的化學(xué)性質(zhì),書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)過(guò)濾分離不溶性固體與液體，將廢水中的污泥與溶液用過(guò)濾法分離，以及玻璃棒的作用進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)鐵會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)過(guò)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(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，最后將硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)結(jié)晶即得硫酸亞鐵晶體進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)過(guò)量的鐵反應(yīng)后生成的固體中含有沒(méi)有反應(yīng)的鐵進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)蒸發(fā)過(guò)程的正確操作進(jìn)行分析．

解答：解：（1）過(guò)濾分離不溶性固體與液體，將廢水中的污泥與溶液用過(guò)濾法分離，該操作中玻璃棒的作用是引流；
（2）要將硫酸銅與硫酸亞鐵的混合溶液中回收銅，同時(shí)得到硫酸亞鐵溶液，只能加入過(guò)量的鐵置換硫酸銅溶液中的銅，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（3）鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，因此經(jīng)過(guò)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(yīng)生成硫酸亞鐵；
（4）經(jīng)過(guò)步驟②之后得到的固體中含有生成的銅和剩余的鐵；
（5）步驟④中，應(yīng)蒸發(fā)到出現(xiàn)較多固體時(shí)停止加熱，利用余熱使濾液蒸干．
故答案為：（1）過(guò)濾，引流；
（2）鐵粉，F(xiàn)e+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（3）稀硫酸；
（4）不合理；
（5）較多固體．

點(diǎn)評(píng)：從廢水中回收金屬一般步驟先加入一種廉價(jià)金屬置換出另一種金屬，然后過(guò)濾，將過(guò)量金屬除去即可．