Question

【题目】有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的硫酸铜以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收铜和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：

查阅资料得知硫酸亚铁晶体化学式为：FeSO47H2O，该物质受热易失去结晶水。请回答：
（1）步骤①②③中最后都需进行的实验操作是；
（2）步骤②中需加入的物质是 ， 发生反应的化学方程式是 ， 固体的成分是；
（3）步骤③中需加入稀硫酸，发生反应的化学方程式是；
（4）步骤④的操作是。

Answer 1

【答案】
（1）过滤
（2）铁粉,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe和Cu
（3）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（4）蒸发浓缩,冷却结晶,过滤（冷却热饱和溶液,过滤）
【解析】(1). 过滤可将两固体与液体分离 (2).实验要回收铜和硫酸亚铁晶体，所以步骤②中需加入的物质是铁粉 (3). 铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，发生反应的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (4).为将硫酸铜完全反应，加热的铁粉是过量的，所以反应后固体是 Fe和Cu (5). 加入的稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，发生反应的化学方程式是 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ (6). 将硫酸亚铁从溶液分离出来的操作步骤是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（冷却热饱和溶液，过滤）
【考点精析】掌握过滤操作的注意事项和结晶的原理、方法及其应用是解答本题的根本，需要知道过滤操作注意事项：“一贴”“二低”“三靠；过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有:①承接滤液的烧杯不干净②倾倒液体时液面高于滤纸边缘③滤纸破损；结晶的两种方法：蒸发溶剂，如NaCl（海水晒盐）和降低温度（冷却热的饱和溶液，如KNO3）．