Question

某化工厂排放的污水中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Hg²⁺四种离子．甲、乙、丙三位学生分别设计了从该污水中回收纯净的金属铜的方案．

（1）甲、乙、丙提出的实验方案是否能得到纯净的金属铜？
甲

 

，乙

 

，丙

 

．（填“能”或“不能”）
（2）在能制得铜的方案中，哪一步操作会导致环境污染？

 

．应增加哪些措施防止污染？

 

．

Answer 1

考点：化学实验方案的评价,物质的分离、提纯的基本方法选择与应用

专题：化学实验基本操作

分析：方案一：从污水加入氢氧化钠后会生成多种难溶碱，加热后会生成多种氧化物；
方案二：从污水中加入过量的铁粉，则滤渣的中含Fe；
方案三：从污水中加入过量的铁粉后得滤渣的成分，再依据滤渣与盐酸反应后的剩余滤渣的成分进行分析判断．

解答： 解：（1）方案一：污水加入氢氧化钠后会生成多种难溶碱，主要有氢氧化铁、氢氧化锌和氢氧化铜等，因为这三种沉淀加热后均会分解生成氧化物和水，所以不能得到纯净的氧化铜，更不能得到纯净的铜．
方案二：由于铁的活动性比铜和汞都强，所以污水中加入过量的铁粉时滤渣的成分除铜、汞外还含有剩余的铁，所以加热滤渣不会得到纯净的氧化铜，故也不能得到纯净的铜；
方案三：由于铁的活动性比铜和汞都强，所以污水中加入过量的铁粉后得滤渣的成分主要是铜、汞和剩余的铁，滤渣中铜汞不能与与盐酸反应，而铁能反应，此时滤渣就变成了铜与汞的混合物，加热汞转化成汞蒸气挥发出来，铜与氧气反应生成了氧化铜，氧化铜采用氢气还原可得纯净的铜，
故答案为：不能；不能；能；
（2）从该过程可以看出该步骤中③是汞的污染环节，要想防止汞污染的产生就得需要对汞蒸气进行处理，以防止汞蒸气挥发到空气中导致污染，则应连接冷却回收装置，
故答案为：丙方案的第③步；应连接冷却回收装置．

点评：本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，涉及物质制备反应、环境保护及实验设计等，把握实验方案中设计目的可行性、环保要求对污染进行处理的方法为解答的关键，注意实验的评价性分析，题目难度不大．