Question

20．已知某工业废水中含有大量的CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，通过下述过程可从该废水中回收硫酸铜晶体（CuSO₄•5H₂O）及其他物质．

（1）步骤1的主要操作是过滤（填操作名称），需用到的玻璃仪器除烧杯外有玻璃棒、漏斗．
（2）步骤2中需加入某种试剂后再将混合物分离，该试剂是Cu（填化学式）．
（3）步骤2应该在通风橱中进行，原因是Hg有毒且有挥发性；得到的固体残渣的成分是Ag和Cu（填化学式）．
（4）步骤3中涉及的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干．

Answer 1

分析 工业废水中含有CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，向澄清溶液中加入Cu，Cu和Ag⁺、Hg²⁺发生置换反应生成金属单质Hg和Ag，然后采用过滤的方法分离，然后将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干的方法制取胆矾．

解答 解：工业废水中含有CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，分离不溶性固体和溶液采用过滤的方法，向澄清溶液中加入Cu，Cu和Ag⁺、Hg²⁺发生置换反应生成金属单质Hg和Ag，然后采用过滤的方法分离，然后将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干的方法制取胆矾．
（1）通过以上分析知，步骤1的主要操作是过滤，需用到的玻璃仪器除烧杯外，还有起引流作用的玻璃棒、过滤作用的漏斗，故答案为：过滤；玻璃棒、漏斗；
（2）通过以上分析知，步骤2中需加入某种试剂后再将混合物分离，该试剂是Cu，
故答案为：Cu；
（3）步骤2应该在通风橱中进行，原因是Hg有毒且有挥发性，易使人产生中毒；铜和Ag⁺、Hg²⁺发生置换反应生成金属单质Hg和Ag，所以固体残渣的成分是Ag和Cu，
故答案为：Hg有毒且有挥发性；Ag和Cu；
（4）步骤3中涉及的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干，故答案为：冷却结晶；

点评 本题考查了物质的分离和提纯，从整体把握物质分离和提纯流程图，知道各个步骤采用的分离方法、可能发生的反应等知识点，再结合物质的性质分析解答，易错点是（2），注意滤渣中还含有过量的Cu，不能含有Hg，因为Hg常温下呈液态，为易错点．