Question

廣東省某工業(yè)園區(qū)里合理處理和回收利用工業(yè)廢水，某種工業(yè)廢水中含有大量的硫酸亞鐵，少量的銀離子以及污泥．如圖是該廢水處理廠回收回收銀和硫酸亞鐵晶體的流程示意圖．請回答下列問題：

（1）實驗室常用

 

的方法分離污泥和溶液a，該操作需要使用的玻璃儀器有

 

；
（2）步驟②中需加入過量的物質是

 

，加入該物質過量的目的是

 

；
（3）步驟③中需加入適量的

 

，再過濾，則發(fā)生反應的化學方程式是

 

；
（4）步驟④的操作是

 

，將溶液b和溶液c相要混合，其優(yōu)點是

 

．

Answer 1

考點：金屬的化學性質,過濾的原理、方法及其應用,蒸發(fā)與蒸餾操作,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：過濾分離不溶性固體與液體，將廢水中的污泥與溶液用過濾法分離，得溶液1中含有硫酸銅和硫酸亞鐵，加入過量的鐵將硫酸銅中的銅全部置換出來，過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生成硫酸亞鐵溶液，最后將硫酸亞鐵溶液冷卻結晶即得硫酸亞鐵晶體．

解答：解：
（1）步驟①是將污泥與溶液分離，故可用過濾，過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，同時得到硫酸亞鐵溶液，只能加入過量的鐵置換硫酸銅溶液中的銅；不能加入其它活潑金屬，否則引入新的金屬離子；加入該物質過量的目的是將廢水中銀離子全部置換出來加以回收；
（3）鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，因此經(jīng)過步驟②之后得到的固體中含有生成的銅和剩余的鐵，加入適量稀硫酸為了除去過量的鐵粉，稀硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵；再過濾，則發(fā)生反應的化學方程式是Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（4）步驟④的操作是蒸發(fā)，將溶液b和溶液c相要混合，其優(yōu)點是可獲得兩個步驟的硫酸亞鐵，將其綜合利用．
故答案為：
（1）過濾； 燒杯、漏斗和玻璃棒等；（2）Fe（或鐵） 將廢水中銀離子全部置換出來加以回收；（3）稀硫酸Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；（4）蒸發(fā)；  可獲得兩個步驟的硫酸亞鐵，將其綜合利用（其他合理答案也可）

點評：從廢水中回收金屬一般步驟先加入一種廉價金屬置換出另一種金屬，然后過濾，將過量金屬除去即可．