Question

5．某化学兴趣小组同学模拟如下流程对含有大量H₂SO₄和CuSO₄的废水进行处理，以回收金属铜，并使废水pH和重金属含量达到排放标准．

已知：步骤I无蓝色沉淀生成．
（1）Ca（OH）₂的俗名为熟石灰（或消石灰）；稀硫酸的工业用途有：金属除锈（举一例即可）．
（2）步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都需进行的操作是过滤，该操作常用的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还有漏斗；玻璃棒作用引流．
（3）步骤Ⅱ得到金属铜的反应的化学方程式为Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（4）步骤Ⅰ中加入少量Ca（OH）₂最终目的是减小Fe的消耗量．
（5）步骤Ⅲ需加入Na₂S才能使废水达到排放标准．从微观角度看，溶液中实际发生的反应为：
Cu²⁺+S^2-=CuS↓

Answer 1

分析 （1）根据化合物的命名方法、俗称以及稀硫酸的用途来分析；
（2）过滤可以将固体和液体分开；
（3）由于金属活动性铁＞铜，废水中加入铁，将铜置换出来；
（4）加入Ca（OH）₂优先与硫酸反应，降低铁屑的消耗量；
（5）根据步骤Ⅲ加入Na₂S后产生CuS分析．

解答 解：（1）Ca（OH）₂的化学名称为氢氧化钙，俗名为熟石灰、消石灰；在工业上稀硫酸可用于制农药、化肥、医药、纺织、金属除锈等；故填：熟石灰（或消石灰）；金属除锈（答案合理即可）；
（2）步骤Ⅱ和步骤Ⅲ都将固体和液体分离，所以操作为过滤；过滤操作需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯、漏斗等，其中玻璃棒的作用是引流故填：过滤；漏斗；引流；（3）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；故填：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（4）加入Ca（OH）₂优先与硫酸反应，消耗了废水中的硫酸，减少了铁屑与硫酸的反应，降低铁屑的消耗量；故填：减小Fe的消耗量；
（5）步骤Ⅲ需加入Na₂S才能使废水达到排放标准．从微观角度看，溶液中实际发生的反应是铜离子与硫离子结合成硫化铜沉淀；故填：S^2-．

点评 对于流程图的题目关健是看明白流程图中各物质的转化关系，注意过量物质的去向，如何除去过量物质．