Question

工业废水中含有大量硫酸亚铁、少量硫酸铜以及不溶性杂质．请你设计一种经济方便实用的方案回收金属铜并得到硫酸亚铁晶体．根据下表给出的部分内容，完成此实验．

实验步骤	实验目的
（1）将废水过滤	除去不溶性杂质
（2）	把硫酸转化为金属铜
（3）过滤
（4）在上述固体混合物中加入适量的稀流酸直到不在产生气泡为止；过滤
（5）将（3）（4）中的滤液蒸发浓缩

写出上面第（2）步、第（4）补中发生的化学方程式：

 

．

Answer 1

考点：金属的化学性质,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：根据得到的是铜和硫酸亚铁，所以可以用铁进行置换反应即可，不溶性杂质用过滤的方法除去，再用过量的稀硫酸除去过量的铁，然后结合题中所给知识和学过的知识解答．

解答：解：（2）加入过量铁粉，铁与硫酸铜反应得到铜和硫酸亚铁，所以出去了硫酸铜；
（3）铜和过量铁粉都不溶于水而硫酸亚铁溶于水，所以过滤即可分离；
（4）过滤后的固体是铁和铜，加入过量硫酸是利用铁可以与硫酸反应的性质，把铁除去；
（5）将硫酸亚铁溶液中分离出硫酸亚铁，主要是利用蒸发结晶，把液体除去即可；
步骤（2）是铁与硫酸铜反应得到铜和硫酸亚铁，化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
步骤（4）是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
故答案为：

操作步骤	目 的
（1） （2）向滤液中加入过量铁粉 （3） （4） （5）	（1） （2） （3）将Cu和过量的铁粉与FeSO4溶液分离 （4）除去过量的铁 （5）得到硫酸亚铁晶体

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

点评：不溶于液体的固体与液体分离的方法是过滤，从溶液中得到一种金属时，加入排在该金属前面的金属利用置换反应就行．