Question

【题目】一化学兴趣小组，探究从某工业废水（含有大量的FeSO4、较多的Cu2+ 和少量的Na+）中回收FeSO4制备绿矾（FeSO4·7H2O），同时回收金属铜的方法，以减少污染并变废为宝。以下是他们设计出的回收流程图，回答有关问题：

（1）加入的金属①为（填物质名称）______________，加入②后反应的离子方程式为_______________________。

（2）操作②的名称为_________________，用到的玻璃仪器有______________________。

（3）反应①和②都是氧化还原反应，写出反应①的离子方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目 ________________________。

（4）母液中含有的离子有（填离子符号）：_______________________________。

Answer 1

【答案】 铁 Fe +2H+ = Fe2+ +H2↑ 过滤 漏斗、烧杯、玻璃棒 Na+、Fe2+、SO42-、H+或Na+、Fe2+、SO42-

【解析】某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+ 和少量的Na+，先加过量铁置换出金属铜，过滤，得到C溶液为FeSO4，A为Cu和多余的铁，再向A中加过量稀硫酸，铁溶解，过滤得到的FeSO4溶液和Cu，B和C混合得到硫酸亚铁溶液，通过蒸发浓缩冷却结晶得到绿矾和母液。

（1）根据以上分析可知加入的金属①为铁，加入②后反应的离子方程式为Fe +2H+ = Fe2+ +H2↑。（2）操作②的名称为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。（3）铁与铜离子发生置换反应，铁元素化合价从0价升高到+2价，铜元素化合价从+2价降低到0价，根据电子得失守恒可知用单线桥标出电子转移的方向和数目为。（4）根据以上分析可知母液中含有的离子有Na+、Fe2+、SO42-、H+。