Question

有一種工業(yè)廢水，其中含有大量的硫酸亞鐵，少量的硫酸銅以及污泥．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又合理的方法回收銅和硫酸亞鐵晶體．方案流程如圖：

①步驟①中需采用是實(shí)驗(yàn)操作是________（填操作名稱），用到的玻璃儀器是________；
②步驟②中：需加入的物質(zhì)是過(guò)量的________；
③步驟③中：需加入適量的物質(zhì)是________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________；
④某同學(xué)認(rèn)為經(jīng)過(guò)步驟②后所得固體就是純凈的銅，不需要進(jìn)行步驟③，你認(rèn)為是否合理？________（填“合理”或“不合理”），理由是________．

Answer 1

過(guò)濾    燒杯、漏斗、玻璃棒    鐵    稀硫酸；    Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑    不合理    固體中有鐵
分析：過(guò)濾分離不溶性固體與液體，將廢水中的污泥與溶液用過(guò)濾法分離，得溶液1中含有硫酸銅和硫酸亞鐵，加入過(guò)量的鐵將硫酸銅中的銅全部置換出來(lái)，過(guò)濾得到銅和鐵的混合物和濾液硫酸亞鐵，然后在固體混合物中加入適量硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，最后將硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)結(jié)晶即得硫酸亞鐵晶體．
解答：①步驟①是將污泥與溶液分離，故可用過(guò)濾，過(guò)濾操作中用到的玻璃儀器是 燒杯、漏斗、玻璃棒．
②要將硫酸銅與硫酸亞鐵的混合溶液中回收銅，同時(shí)得到硫酸亞鐵溶液，只能加入過(guò)量的鐵置換硫酸銅溶液中的銅．
③鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，因此經(jīng)過(guò)步驟②之后得到的固體中含有生成的銅和剩余的鐵，加入適量稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，最后將溶液2和3合在一起進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶即可得到硫酸亞鐵晶體．
④經(jīng)過(guò)步驟②之后得到的固體中含有生成的銅和剩余的鐵．
故答案為：①過(guò)濾 燒杯、漏斗、玻璃棒 ②鐵 ③稀硫酸；
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑ ④不合理 固體中有鐵
點(diǎn)評(píng)：從廢水中回收金屬一般步驟先加入一種廉價(jià)金屬置換出另一種金屬，然后過(guò)濾，將過(guò)量金屬除去即可．