Question

某工厂的工业废水中含有Fe³⁺、Cu²⁺、SO₄^2-等离子，为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收金属铜并得到硫酸亚铁．生产流程如下图所示（所加试剂均为过量）：

请回答：
（1）试剂①应该是

铁粉

，A中含有的物质是

Fe和 Cu

．步骤①中发生反应的离子方程式为

2Fe³⁺+Fe═3 Fe²⁺、Cu²⁺+Fe═Fe²⁺+Cu

．
（2）步骤①、②、③中共同的分离提纯方法是

过滤

，步骤③中还需要的分离提纯方法是

蒸发

．
（3）某同学为了验证长期放置的FeSO₄?7H₂O固体是否变质，取少量该固体于试管中，加入少量蒸馏水，再滴入几滴

KSCN

溶液，若观察到

溶液变红

，则证明该固体已经变质．

Answer 1

分析：（1）从废水中回收金属铜并得到硫酸亚铁铁粉，因此 应该加入过量的铁粉做还原剂，由于铁过量，所以所得固体包括Fe和 Cu，发生两个反应即：2Fe³⁺+Fe═3 Fe²⁺
Cu²⁺+Fe═Fe²⁺+Cu
（2）步骤①、②、③中都是从溶液中分离固体，所以共同的分离提纯方法是过滤；步骤③是从溶液中提取溶质，故要先蒸发溶剂；
（3）FeSO₄?7H₂O固体是否变质会有Fe³⁺生成，检验Fe³⁺ 的方法是加KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe³⁺，则证明该固体已经变质．

解答：解：（1）从废水中回收金属铜并得到硫酸亚铁铁粉，因此 应该加入过量的铁粉做还原剂，由于铁过量，所以所得固体包括Fe和 Cu，发生两个反应即：2Fe³⁺+Fe═3 Fe²⁺、Cu²⁺+Fe═Fe²⁺+Cu；
故答案为：铁粉、Fe和 Cu、2Fe³⁺+Fe═3 Fe²⁺、Cu²⁺+Fe═Fe²⁺+Cu；
（2）步骤①、②、③中都是从溶液中分离固体，所以共同的分离提纯方法是过滤；步骤③是从溶液中提取溶质，故要先蒸发溶剂；
故答案为：过滤、蒸发．
（3）FeSO₄?7H₂O固体变质会有Fe³⁺生成，检验Fe³⁺ 的方法是加KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe³⁺，则证明该固体已经变质；
故答案为：KSCN、溶液变红．

点评：本题是工艺流程为依托的题目，主要考查了Fe和Cu的性质，及常见的实验操作方法．