Question

工業(yè)廢水中含有大量硫酸亞鐵、少量硫酸銅以及不溶性雜質(zhì)．請你設計一種經(jīng)濟方便實用的方案回收金屬銅并得到硫酸亞鐵晶體．根據(jù)下表給出的部分內(nèi)容，完成此實驗．

實驗步驟	實驗目的
（1）將廢水過濾	除去不溶性雜質(zhì)
（2）	把硫酸轉(zhuǎn)化為金屬銅
（3）過濾
（4）在上述固體混合物中加入適量的稀流酸直到不在產(chǎn)生氣泡為止；過濾
（5）將（3）（4）中的濾液蒸發(fā)濃縮

寫出上面第（2）步、第（4）補中發(fā)生的化學方程式：

 

．

Answer 1

考點：金屬的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：根據(jù)得到的是銅和硫酸亞鐵，所以可以用鐵進行置換反應即可，不溶性雜質(zhì)用過濾的方法除去，再用過量的稀硫酸除去過量的鐵，然后結合題中所給知識和學過的知識解答．

解答：解：（2）加入過量鐵粉，鐵與硫酸銅反應得到銅和硫酸亞鐵，所以出去了硫酸銅；
（3）銅和過量鐵粉都不溶于水而硫酸亞鐵溶于水，所以過濾即可分離；
（4）過濾后的固體是鐵和銅，加入過量硫酸是利用鐵可以與硫酸反應的性質(zhì)，把鐵除去；
（5）將硫酸亞鐵溶液中分離出硫酸亞鐵，主要是利用蒸發(fā)結晶，把液體除去即可；
步驟（2）是鐵與硫酸銅反應得到銅和硫酸亞鐵，化學方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
步驟（4）是鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
故答案為：

操作步驟	目 的
（1） （2）向濾液中加入過量鐵粉 （3） （4） （5）	（1） （2） （3）將Cu和過量的鐵粉與FeSO4溶液分離 （4）除去過量的鐵 （5）得到硫酸亞鐵晶體

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

點評：不溶于液體的固體與液體分離的方法是過濾，從溶液中得到一種金屬時，加入排在該金屬前面的金屬利用置換反應就行．