Question

【题目】某工厂的废水中含有大量的H2SO4和CuSO4，直接排放会影响水体酸碱性，并造成重金属污染。通过处理可以回收金属铜，并使废水pH和重金属含量达到排放标准。

已知：步骤Ⅰ无蓝色沉淀生成。

（1）步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都需进行的操作是____________。

（2）加入Ca(OH)2可以降低铁屑的消耗量，原因是__________（请用文字解释）。

（3）步骤Ⅲ需加入Na2S，由此推测废水③不达标的主要原因是其中含有____________。

Answer 1

【答案】过滤 氢氧化钙和硫酸发生中和反应，防止硫酸和铁发生反应而减少铁屑的消耗 Cu2+

【解析】

步骤Ⅰ无蓝色沉淀生成，发生的反应是氢氧化钙和硫酸反应生成水和硫酸钙，步骤Ⅱ发生的反应是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，步骤Ⅲ加入硫化钠生成硫化铜。

（1）步骤Ⅰ无蓝色沉淀生成，步骤Ⅱ发生的反应是铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，将铜和液体分离的操作是过滤，步骤Ⅲ加入硫化钠生成硫化铜，将硫化铜固体和达标废水分离的操作是过滤，故步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都需进行的操作是过滤。

（2）氢氧化钙和硫酸先反应生成水和硫酸钙，故加入Ca(OH)2可以降低铁屑的消耗量，原因是氢氧化钙和硫酸发生中和反应，防止硫酸和铁发生反应而减少铁屑的消耗。

（3）步骤Ⅲ需加入Na2S生成硫化铜固体，则废水③中含有铜离子，故废水③不达标的主要原因是其中含有铜离子（Cu2+）。