Question

某工廠排出的廢水中含有大量的Fe²⁺、Cu²⁺和SO₄^2-．某校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計如圖流程以回收銅和硫酸亞鐵．
請回答：
（1）反應(yīng)①的離子方程式為

Cu²⁺+Fe═Cu+Fe²⁺

．
（2）操作①中用到的玻璃儀器是

abc

（填序號）．
a．燒杯b．漏斗c．玻璃棒d．酒精燈
（3）原料②的名稱為

稀硫酸

．
（4）將氫氧化鈉溶液滴加到硫酸亞鐵溶液中，觀察到的現(xiàn)象為

先生成白色沉淀，后迅速變成灰綠色最終變成紅褐色

有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)該題要求：回收銅且不引進(jìn)新的雜質(zhì)判斷原料①，并寫出反應(yīng)的離子方程式；
（2）根據(jù)混合物的狀態(tài)確定實驗操作，根據(jù)實驗操作確定實驗儀器；
（3）先判斷操作①后的固體成分，再根據(jù)流程圖知：操作①后的溶液中的溶質(zhì)與操作②后的溶液中的溶質(zhì)相同判斷原料②；
（4）根據(jù)亞鐵離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵后的現(xiàn)象解答，然后寫出反應(yīng)的離子方程式；

解答：解：（1）根據(jù)題意知，該物質(zhì)能和銅離子反應(yīng)且不引進(jìn)新的雜質(zhì)離子，所以物質(zhì)為鐵，鐵與銅離子反應(yīng)的離子方程式為：Cu²⁺+Fe═Cu+Fe²⁺，
故答案為：Cu²⁺+Fe═Cu+Fe²⁺；
（2）操作②的分離是固體、液體分離，所以應(yīng)用過濾的方法，故用到的玻璃儀器有：a．燒杯b．漏斗c．玻璃棒，
故答案為：abc；
（3）操作①中加入過量的鐵才能使銅離子完全反應(yīng)，所以所得固體的成分是鐵和銅，分離鐵和銅且回收銅，所以加入某物質(zhì)與鐵反應(yīng)，與銅不反應(yīng)，且與鐵反應(yīng)后的物質(zhì)與操作①所得溶液中溶質(zhì)的成分一樣，加入的物質(zhì)為稀硫酸，
故答案為：稀硫酸；
（4）將氫氧化鈉溶液滴加到硫酸亞鐵溶液中，觀察到的現(xiàn)象為：先生成白色沉淀氫氧化亞鐵，后迅速變成灰綠色最終變成紅褐色的氫氧化鐵，反應(yīng)的離子方程式為：Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃，
故答案為：先生成白色沉淀，后迅速變成灰綠色最終變成紅褐色；Fe²⁺+2OH^-═Fe（OH）₂、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．

點評：本題考查了金屬銅的回收方法、鐵離子與亞鐵離子的轉(zhuǎn)化等知識，題目難度中等，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計、操作能力．該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運用知識解決實際問題的能力．