题目内容
【题目】某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4，较多的CuSO4和少量Na2SO4。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图，完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。（可供选择的试剂为铁粉、稀H2SO4、NaOH溶液等试剂）
（1）操作a的名称为 ，所需要的玻璃仪器除烧杯外还需要 。
（2）固体E的成分为 ，加入的试剂④为 ，发生的化学方程式为 。
（3）加入试剂①的目的是 。
（4）从溶液D和溶液G中得到FeSO4．7H2O晶体的操作为 、 、 、洗涤、干燥。
（5）若废水中硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸钠组成的混合溶液，其中c（Cu2＋）＝0．1 mol/L，c（Fe2＋）＝0．4 mol/L，
c（SO42－）＝ 0．6 mol/L，已知氢离子浓度忽略不计，则c（Na＋）为________。
【答案】（1）过滤 漏斗、玻璃棒
（2）Fe和Cu 稀硫酸 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（3）将溶液中的Fe2+和Cu2+转化为沉淀，便于与含有Na+的溶液分离
（4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
（5）0．2 mol/L
【解析】
试题分析：（1）加入试剂①后，过滤出Cu（OH）2，Fe（OH）2沉淀，滤液是Na2SO4、NaOH溶液；分离出液体和固体的操作是过滤；所需要的玻璃仪器为：漏斗、玻璃棒、烧杯；
（2）溶液C的成分为CuSO4，FeSO4、H2SO4，加过量铁，过滤出Fe、Cu，溶液D中只有一种盐是硫酸亚铁，所以固体E就是Fe、Cu，所以固体F就是铜，过量的铁是为了将CuSO4中的铜全部置换出来，加入过量试剂④稀硫酸的目的是除去铜中的铁，实现了回收金属铜，发生的化学方程式为：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑；
（3）试剂①为NaOH溶液，为了实现Na+的溶液分离，可将溶液中的Fe2+和Cu2+转化为沉淀；
（4）蒸发是从溶液中获得晶体常采用的方法，产生沉淀后通过过滤实现分离。
（5）根据电荷守恒，0．1 mol/L×2+0．4 mol/L×2+ c（Na＋）= 0．6 mol/L×2，解得c（Na＋）＝0．2 mol/L。
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