Question

已知某工业废水中含有大量FeSO₄，较多的Cu²⁺，少量的Na⁺以及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收FeSO₄?7H₂O晶体及金属Cu．

（1）步骤1、步骤2、步骤3的主要操作是

相同

相同”或“不相同”），需用到的玻璃仪器除烧杯外还有

普通漏斗、玻璃棒

．
（2）步骤2中发生反应的离子方程式为

Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺

；
（3）步骤3中发生反应的化学方程式为

Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑

；
（4）步骤4中涉及的操作是：蒸发浓缩．

冷却结晶

．过滤．洗涤．烘干．
（5）最后的固体单质是

铜

（填名称）．

Answer 1

分析：工业废水中含有大量FeSO₄，较多的Cu²⁺，少量的Na⁺以及部分污泥，首先通过步骤1进行过滤除去污泥，在步骤2中加入过量的Fe，发生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，过量的Fe用稀硫酸除去，发生反应为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，最后所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到FeSO₄?7H₂O晶体．

解答：解：（1）步骤1、步骤2、步骤3都为过滤操作，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、普通漏斗，故答案为：相同；普通漏斗、玻璃棒；
（2）在步骤2中加入过量的Fe，发生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，以制得单质Cu，故答案为：Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺；
（3）经步骤2后所得固体混合物为Fe和Cu的混合物，过量的Fe用稀硫酸除去，发生反应为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，故答案为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）最后所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到FeSO₄?7H₂O晶体，故答案为：冷却结晶；
（5）Cu与稀硫酸不反应，最后所得固体为铜，故答案为：铜．

点评：本题考查物质的分离和提纯，题目难度不大，注意根据物质的性质选择分离提纯的方法，特别是过滤和蒸发结晶操作，注意把握所使用仪器和操作步骤．