Question

【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。

(1)若加入的试剂①为NaOH溶液，加入试剂①的目的___________________。

(2)操作a的名称为过滤、洗涤，所需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、_______。

(3)写出溶液C中加入试剂③发生反应的离子方程式为_______。

(4)写出固体E中加入试剂④发生反应的离子反应方程式为______________。

(5)从溶液D和溶液G中得到FeSO47H2O晶体的操作为蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥。

Answer 1

【答案】使Cu2+和Fe2+完全沉淀 漏斗 Fe+ Cu2+=Fe2++ Cu Fe+ 2H+=Fe2++ H2↑ 冷却结晶

【解析】

先加过量碱，过滤得到Cu(OH)2、Fe(OH)2沉淀，滤液是Na2SO4、NaOH，在Cu(OH)2、Fe(OH)2中加入过量稀硫酸，溶液C的成分为CuSO4、FeSO4、H2SO4，然后加入过量的铁，过滤出Fe、Cu，滤液D是FeSO4，在固体E中加过量稀硫酸，过滤出Cu，实现了回收金属铜，滤液是FeSO4和H2SO4，最后溶液合一块，进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到FeSO4·7H2O，以此解答该题。

（1）根据上述分析，加入试剂①为NaOH溶液，其目的是使Cu2＋和Fe2＋完全沉淀；

（2）过滤用到玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯，因此缺少的仪器是漏斗；

（3）根据上述分析，溶液C中加入过量的Fe单质，发生离子方程式为Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu；

（4）固体E中有Fe和Cu，需要加入过量的稀硫酸，即反应离子方程式为Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；

（5）因为得到FeSO4·7H2O，因此将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干。