Question

（2010?河西區(qū)一模）某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液桶中收集了溶解大量FeSO₄、CuSO₄的廢水，若直接排放到下水道不僅造成重金屬污染而且造成浪費(fèi)．小紅同學(xué)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)準(zhǔn)備對(duì)廢水進(jìn)行處理，設(shè)計(jì)除去銅離子，回收FeSO₄晶體和銅的實(shí)驗(yàn)方案．請(qǐng)你跟小紅同學(xué)一起討論有關(guān)問(wèn)題：

（1）廢水在加入金屬X前需進(jìn)行過(guò)濾，目的是將其中不溶性雜質(zhì)除去．進(jìn)行過(guò)濾的操作所需的儀器和用品有：燒杯、鐵架臺(tái)、漏斗、濾紙和

玻璃棒

．
（2）金屬X是

鐵

，將其加入廢水后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

；溶液Y是

稀硫酸

，利用其除去銅中雜質(zhì)，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；

．
（3）從濾液中獲取FeSO₄晶體的過(guò)程叫

結(jié)晶

．

Answer 1

分析：廢液中回收硫酸亞鐵晶體和銅，分析實(shí)驗(yàn)方案，明確回收原理及操作方法，完成實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理、所需儀器及過(guò)濾與結(jié)晶的操作．

解答：解：（1）過(guò)濾是將不溶性固體從溶液中分離出來(lái)的操作，組裝過(guò)濾器需要的儀器有：鐵架臺(tái)、漏斗、濾紙、燒杯和玻璃棒．
故答案為：玻璃棒；
（2）為回收廢液中的Cu²⁺需加入銅前面的金屬進(jìn)行置換，但要得到較為純凈FeSO₄的溶液，只能向廢液中加入過(guò)量的鐵粉與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成物中只有硫酸亞鐵，加入其它金屬溶液中又混有其它溶質(zhì)．加入過(guò)量鐵粉是為了將銅離子全部置換出來(lái)．
銅排在氫后面，不與酸反應(yīng)，而鐵排在氫前面，與酸反應(yīng)，因此為除去混在銅粉里的鐵粉并且得到FeSO₄溶液，把金屬混合物放入足量的稀硫酸并過(guò)濾即可．
故答案為：Fe（或鐵），F(xiàn)e+CuSO₄=FeSO₄+Cu；稀硫酸；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（3）要從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體，需要采取蒸發(fā)結(jié)晶或降溫結(jié)晶，使硫酸亞鐵從溶液中結(jié)晶析出．
故答案為：結(jié)晶（或蒸發(fā)結(jié)晶或冷卻結(jié)晶）．

點(diǎn)評(píng)：金屬活動(dòng)順序表是解決與金屬相關(guān)變化的重要工具，表中H元素為標(biāo)志性參考元素，H之前為活潑金屬，H之后金屬性質(zhì)不活潑