题目内容
7.某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4.CuSO4的废水,若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费.初三(2)班的同学,准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理.设计除去铜离子,回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案,讨论有关问题:
(1)在加入金属X前需进行过滤,目的是将其中不溶性杂质除去.金属X是铁.
(2)从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是蒸发结晶.
分析 由于目的是获得铜单质和硫酸亚铁,所以需要将铜离子转化为铜单质,而溶液中需要的是硫酸亚铁而不能引入新的杂质,所以加入的能够将铜离子转化为铜单质的只能是单质铁;由于加入的铁是过量的,加入过量稀硫酸的目的是除去铜中的铁.依据混合物分离的方法分析判断,依据从滤液中获得硫酸亚铁的晶体方法分析判断.
解答 解:
为回收废液中的Cu2+需加入活动性在铜前面的金属进行置换,但要得到较为纯净FeSO4的溶液,只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应,生成物中只有硫酸亚铁,加入其它金属溶液中又混有其它溶质.加入过量铁粉是为了将铜离子全部置换出来.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;
(1)过滤是将不溶性固体从溶液中分离出来的操作,所以由图示可知该操作应该是过滤;金属X是铁;
(2)要从滤液中获取硫酸亚铁晶体,需要采取蒸发结晶或降温结晶,使硫酸亚铁从溶液中结晶析出.
故答案为:
(1)不溶; 铁;(2)蒸发结晶.
点评 本题考查了金属活动性顺序的应用,金属活动顺序表是解决与金属相关变化的重要工具,表中H元素为标志性参考元素,H之前为活泼金属,H之后金属性质不活泼,完成此题,可以依据金属活动性顺序及其意义进行.
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