Question

已知某工业废水中含有大量CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污水，通过下述过程可从该废水中检验SO

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并回收硫酸铜晶体及其他物质．

（1）对废水中含有的SO₄^2-进行检验的操作是

 

．
（2）步骤1的主要操作是

 

，
（3）步骤2中需加入某种试剂后再将混合物分离，该试剂是（填化学式）

 

，固体残渣的成分是（填化学式）

 

，步骤2得到Hg的方程式为

 

（溶液中的阴离子为SO₄^2-）．此步骤应该在通风橱中进行，原因是

 

．
（4）步骤3中涉及的操作是：蒸发浓缩、

 

、过滤、烘干．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：工业废水中含有大量CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，步骤1过滤，得到溶液中含有Cu²⁺、Ag⁺、Hg²⁺、SO₄^2-，再加入Cu还原Ag⁺、Hg²⁺，过滤得到固体为Ag、Cu，和硫酸铜溶液，把溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干，得到硫酸铜晶体；
（1）SO₄^2-的检验方法：加HCl和氯化钡溶液；
（2）分离固体和液体用过滤；
（3）根据流程可知步骤2加入的是金属单质，来还原Ag⁺、Hg²⁺；根据发生的反应判断固体残渣的成分；HgSO₄与Cu发生置换反应；
（4）根据从溶液中提取溶质晶体的方法分析．

解答： 解：工业废水中含有大量CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，步骤1过滤，得到溶液中含有Cu²⁺、Ag⁺、Hg²⁺、SO₄^2-，再加入Cu还原Ag⁺、Hg²⁺，过滤得到固体为Ag、Cu，和硫酸铜溶液，把溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干，得到硫酸铜晶体；
（1）SO₄^2-的检验方法：加HCl和氯化钡溶液，具体的实验操作为：取少量废水于试管中，加足量稀盐酸，静置，在上层清液中滴加BaCl₂溶液，若有白色沉淀，说明含有SO₄^2-；
故答案为：取少量废水于试管中，加足量稀盐酸，静置，在上层清液中滴加BaCl₂溶液，若有白色沉淀，说明含有SO₄^2-；
（2）步骤1的主要操作是分离固体和液体用过滤，故答案为：过滤；
（3）根据流程可知步骤2加入过量的Cu还原Ag⁺、Hg²⁺得到Ag、Hg和过量的Cu，过滤得到固体为Ag、Cu，HgSO₄与Cu发生置换反应，其化学方程式为：HgSO₄+Cu=Hg+CuSO₄；Hg具有挥发性，有毒，所以应该在通风橱中进行，
故答案为：Cu；Ag、Cu；HgSO₄+Cu=Hg+CuSO₄；Hg具有挥发性，有毒；
（4）步骤3是从溶液中提取溶质晶体，涉及的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干，故答案为：冷却结晶．

点评：本题主要考查了从废水中回收硫酸铜晶体及其他物质，掌握反应的原理和步骤是解题的关键，题目难度中等，注意把握离子之间的反应．