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+。为了减少污染变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和铜。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：

(1)加入原料①为____________；操作②的名称为___________，该操作所用到的玻璃仪器主要有______。

(2)固体A为____________；

(3)写出加入原料①和②有关反应的离子方程式__________________、________________________。

(4)操作③获得FeSO4·7H2O，需要经过_____、_____、过滤等操作。

Answer 1

【答案】Fe（或铁粉） 过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯 Fe和Cu Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ 蒸发浓缩 冷却结晶

【解析】

工业废水中含有大量的FeSO4、Cu2+和少量的Na+，从该废水中回收硫酸亚铁和铜，可用单质铁置换出铜，则结合流程可知原料①为Fe，操作①为过滤，所得固体为铁和铜，原料②为稀硫酸溶解金属铁，然后过滤得到铜和硫酸亚铁溶液，将二次的滤液合并得到硫酸亚铁溶液，然后通过操作③蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，可得到FeSO47H2O，以此来解答。

（1）工业废水中含有大量的FeSO4、Cu2+和少量的Na+，根据流程图中可以知道，完成回收硫酸亚铁和铜，先加过量铁粉把铜置换出来，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，过滤，废水中剩下FeSO4和少量的Na+，铁粉、铜中加H2SO4得到FeSO4，原料①的试剂为Fe，操作②为过滤，过滤所需要的仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯，
故答案为：Fe；过滤；漏斗、玻璃棒、烧杯；
（2）根据以上分析固体A是Fe和Cu，

故答案为：Fe和Cu；

（3）加入Fe后发生的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu；加入H2SO4后发生的离子方程式Fe+2H+= Fe2++H2↑；
故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；Fe+2H+= Fe2++H2↑。

（4）根据流程图中可以知道，操作Ⅰ加铁粉，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，过滤，废水E中剩下FeSO4和少量的Na+，加入C中的B为H2SO4，因为铁粉、铜中加入适量稀硫酸，稀硫酸和铁粉反应，生成硫酸亚铁，分离不溶于水的固体和液体，用过滤，回收硫酸亚铁，需采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作，
故答案为：蒸发浓缩 ；冷却结晶。