Question

某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量FeSO₄、CuSO₄的废液，此外还有一些不溶性杂质．若要制取铜和硫酸亚铁晶体．该校化学兴趣小组同学设计了如下图处理方案，请回答有关问题．

（1）废液在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中的不溶性杂质除去．进行过滤操作所需的玻璃仪器有：漏斗、玻璃棒、

 

．
（2）金属X是

 

，其加入废液后发生反应的化学方程式为

 

．
（3）溶液Y是

 

（填化学式），作用是除去铜中杂质．
（4）滤液制取硫酸亚铁晶体需要进行的操作是

 

．

Answer 1

考点：金属的化学性质,过滤的原理、方法及其应用,蒸发与蒸馏操作,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）过滤是分离不溶性固体和液体的方法，可以据此结合过滤操作所需的仪器进行解答；
（2）结合题给条件及图框信息可知：加入金属X得到了铜，可以判断金属X为铁，正确书写化学方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（3）加入溶液Y后得到了铜，可以判断加入的Y为稀硫酸；可以据此解答．
（4）考虑提纯固体的方法：蒸发结晶．

解答：解：
（1）过滤是将不溶性固体从溶液中分离出来的操作，组装过滤器需要的仪器有：铁架台、漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒，其中玻璃仪器为：漏斗、烧杯、玻璃棒．
（2）从图框中可以知道，向废液中加入过量的金属X得到了不纯的铜，根据题干要求及废水中的成分并结合最后得到物质为硫酸亚铁晶体，可以判断金属X为铁；其加入废液后发生反应的化学方程式为Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（3）铜排在氢后面，不与酸反应，而铁排在氢前面，与酸反应，因此为除去混在铜粉里的铁粉并且得到FeSO₄溶液，把金属混合物放入足量的稀硫酸并过滤即可，故溶液Y为稀硫酸，作用就是除去铜中杂质．
（4）滤液制取硫酸亚铁晶体需要进行的操作是蒸发结晶．
故答案为：
（1）烧杯；（2）Fe；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；（3）H₂SO₄； （4）蒸发结晶．

点评：解答这类题目时，首先，要熟记和理解金属活动性顺序及其应用，以及与之相关的知识等；然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等，联系着生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可．