Question

某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢液桶收集了溶解大量FeSO₄、CuSO₄的廢水，若直接排放到下水設(shè)計(jì)除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實(shí)驗(yàn)方案：
（1）廢水在加入金屬X前需進(jìn)行過(guò)濾，目的是將其中

 

性雜質(zhì)除去．進(jìn)行過(guò)濾的操作所需的儀器有：

 

、

 

、

 

、

 

．
（2）金屬X是

 

，加入過(guò)量X的目的是

 

．反應(yīng)方程式為：

 

．
（3）固體A的成分是

 

，加入足量溶液Y的目的是

 

，反應(yīng)方程式為

 

．
（4）濾液A和濾液B中溶質(zhì)是

 

．從濾液A、B中獲取硫酸亞鐵晶體的操作Ⅰ是

 

．該操作所需儀器有：鐵架臺(tái)、玻璃棒、酒精燈、

 

，玻璃棒在該操作中的作用是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì),過(guò)濾的原理、方法及其應(yīng)用,蒸發(fā)與蒸餾操作,書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）依據(jù)過(guò)濾是將不溶性雜質(zhì)與液體分離的方法及需要的儀器進(jìn)行分析；
（2）由于目的是獲得銅單質(zhì)和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質(zhì)，所以加入的能夠?qū)�銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)的只能是單質(zhì)鐵，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；
（3）由于加入的鐵是過(guò)量的，加入過(guò)量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；
（4）根據(jù)反應(yīng)分析溶質(zhì)的成分；從溶液中獲取晶體一般都是通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶的方法來(lái)獲取，可以據(jù)此解答．

解答：解：（1）過(guò)濾操通常是用來(lái)分離不溶性固體和液體的一種方法，需要的儀器有：燒杯、漏斗和玻璃棒、鐵架臺(tái)；故答案為：難溶性；燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺(tái)；
（2）從圖框中可以知道，向廢液中加入過(guò)量的金屬X得到了不純的銅，根據(jù)題干要求及廢水中的成分并結(jié)合最后得到對(duì)物質(zhì)為硫酸亞鐵晶體，可以判斷金屬X為鐵，目的是將銅完全置換出來(lái)，反應(yīng)產(chǎn)生硫酸亞鐵和銅；故答案為：鐵；把銅完全置換出來(lái)；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（3）固體A中含有過(guò)量的鐵和反應(yīng)產(chǎn)生的銅；加入溶液Y后得到了銅，可以判斷加入的Y為稀硫酸，目的是除去過(guò)量的鐵；故答案為：鐵和銅；除去過(guò)來(lái)的鐵；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（4）濾液A和濾液B中都含有硫酸亞鐵，分別是鐵和硫酸銅、硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的；從溶液中獲取晶體一般都是通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶的方法來(lái)獲取，需要的儀器有：鐵架臺(tái)、玻璃棒、酒精燈、蒸發(fā)皿；其中玻璃棒的作用是使液體均勻受熱，防止液滴飛濺；故答案為：硫酸亞鐵；蒸發(fā)；蒸發(fā)皿；使液體均勻受熱，防止液滴飛濺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，完成此題，可以依據(jù)金屬活動(dòng)性順序及其意義結(jié)合混合物分離的方法進(jìn)行分析．