题目内容
5.有一种工业废水,其中含有大量的硫酸亚铁,少量的铜离子以及污泥.某同学设计了一个既经济又合理的方法回收铜和硫酸亚铁晶体.方案流程如图回答下列问题:
(1)操作①的名称是过滤.
(2)步骤②中,加入过量的铁粉,充分反应后得到的溶液呈浅绿色.
(3)为了得到纯净的铜,步骤③中,加入稀硫酸,其发生反应的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑.
(4)步骤④的操作时蒸发结晶,在该操作中玻璃棒的作用是搅拌.防止局部过热造成液滴飞溅.
分析 根据过滤分离不溶性固体与液体,将废水中的污泥与溶液用过滤法分离,得溶液1中含有硫酸铜和硫酸亚铁,加入过量的铁将硫酸铜中的铜全部置换出来,过滤得到铜和铁的混合物和滤液硫酸亚铁,然后在固体混合物中加入适量硫酸与铁反应生成硫酸亚铁溶液,最后将硫酸亚铁溶液蒸发结晶即得硫酸亚铁晶体进行分析.
解答 解:(1)步骤①是将污泥与溶液分离,所以可用过滤;
(2)要将硫酸铜与硫酸亚铁的混合溶液中回收铜,同时得到硫酸亚铁溶液,只能加入过量的铁置换硫酸铜溶液中的铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;充分反应后得到的溶液呈浅绿色;
(3)铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,因此经过步骤②之后得到的固体中含有生成的铜和剩余的铁,加入适量稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁,化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
(4)将溶液2和3合在一起进行蒸发结晶即可得到硫酸亚铁晶体.在该操作中玻璃棒的作用是搅拌,防止局部过热造成液滴飞溅.
故答案为:
(1)过滤,
(2)浅绿;
(3)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
(4)搅拌,防止局部过热造成液滴飞溅.
点评 从废水中回收金属一般步骤先加入一种廉价金属置换出另一种金属,然后过滤,将过量金属除去即可.
练习册系列答案
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17.下列物质间的转化不能一步完成的是( )
| A. | CaCO3→CaO | B. | CO2→CO | C. | Fe2O3→Fe | D. | NaCl→Na2CO3 |