Question

10．某工厂排放的工业废水中含有大量硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌．某环保小组设计了一个回收金属铜、铁与硫酸锌晶体的实验方案，流程如下图：

（1）操作Ⅰ的名称是磁铁吸引，固体F的化学式为Cu．
（2）固体D加入适量X溶液后，发生反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（3）若步骤①加入锌粉的质量不足，则下列滤液B中所含溶质的猜想，不正确的是BD（填序号）．
A．ZnSO₄、FeSO₄     B．ZnSO₄、CuSO₄
C．ZnSO₄、FeSO₄、CuSO₄    D．FeSO₄、CuSO₄．

Answer 1

分析 根据题意，向一定量的工业废水中加入过量的锌粉，锌先与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜，当硫酸铜反应完后，再与硫酸亚铁反应生成了硫酸锌和铁，利用铁能磁铁吸附可以将铁分离出来，过量的锌再用适量的稀硫酸除去，据悉分析回答有关的问题．

解答 解：由题意实验方案可知，向一定量的工业废水中加入过量的锌粉，锌先与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜，当硫酸铜反应完后，再与硫酸亚铁反应生成了硫酸锌和铁，利用铁能磁铁吸附可以将铁分离出来，过量的锌再用适量的稀硫酸除去，这样就得到了铜和硫酸锌溶液．
（1）由上述分析可知，固体A是银、铜、锌的混合物，利用铁能被磁铁吸附可以将铁分离出来，得到固体C是铁，所以，操作Ⅰ的名称是磁铁吸引；固体D是铜和锌的混合物，过量的锌再加入适量的硫酸除去，得到了固体F是铜，化学式为Cu；
（2）由上述分析可知，固体D加入适量X溶液后，发生的反应是锌与硫酸的反应，化学方程式为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（3）A．当加入的锌不足，不能将硫酸亚铁置换出来，溶液的溶质是ZnSO₄、FeSO₄，故A正确；
B．由于铁比铜活泼，若溶液中含有硫酸铜就一定含有硫酸亚铁，故B错误；
C．当加入的锌不足，不能将硫酸铜全部置换出来，则溶液中一定含有ZnSO₄、FeSO₄、CuSO₄，故C正确；
D．由于锌参加了反应，溶液中一定含有硫酸锌，故D错误．
故答为：（1）磁铁吸引，Cu；（2）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；（3）BD．

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．