Question

【题目】某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据流程图完成回收硫酸亚铁和铜的简单实验方案，回答下列问题：(流程图中无需填写)

（1）试剂①为____，操作⑥名称为_______和洗涤，其中洗涤的操作方法是_______________。为检验沉淀是否洗涤干净，可向最后一次洗涤液中加入试剂：__________。

（2）试剂⑤的化学式为_____，所发生的化学方程式为___________________________。

（3）对④和⑧的混合溶液，不选用蒸发结晶（余热蒸干）获得FeSO4·7H2O，原因是_____、________。（说出两点原因）

Answer 1

【答案】 铁粉 过滤 向漏斗中加蒸馏水至淹没沉淀，待水流尽，重复2-3次 BaCl2溶液 H2SO4 Fe+H2SO4 ＝FeSO4 +H2 ↑ 产品中混入Na2SO4杂质 产品失去部分结晶水

【解析】试题分析：本题以含有大量的FeSO4、较多的Cu2+和少量的Na+的工业废水为原料回收硫酸亚铁和金属铜为载体，考查流程的分析，物质的分离和提纯，基本实验操作。根据实验目的，①中加入过量的铁粉，发生反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu；操作②为过滤；③中含有Cu和过量的Fe；④为含Na+的FeSO4溶液；⑤中应加入H2SO4将③中Fe溶解，反应的方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；操作⑥为过滤、洗涤；⑦为回收的金属Cu；⑧为FeSO4溶液；从含Na+的FeSO4的溶液中获得FeSO4·7H2O，操作⑨为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

（1）根据上述分析，试剂①为铁粉；操作⑥名称为过滤和洗涤，其中洗涤的操作方法是向漏斗中加蒸馏水至淹没沉淀，待水流尽，重复2~3次。为检验沉淀是否洗涤干净，可检验洗涤液中是否含SO42-，可向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液，若不产生白色沉淀表明洗涤干净，反之未洗涤干净。

（2）根据上述分析，试剂⑤的化学式为H2SO4，所发生反应的化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。

（3）④和⑧的混合溶液是含Na+的FeSO4溶液，对此混合液不选用蒸发结晶（余热蒸干）获得FeSO4·7H2O，原因是：若选用蒸发结晶，产品中会混入Na2SO4杂质；产品受热分解会失去部分结晶水。