Question

有一種工業(yè)廢水，其中含有大量的硫酸亞鐵、少量硫酸銅和污泥．某同學(xué)設(shè)計了一個既經(jīng)濟又合理的實驗方案，制備硫酸亞鐵晶體（FeSO₄?7H₂O）并回收銅．方案流程如圖：

【查閱資料】FeSO₄?7H₂O受熱易分解．
回答下列問題：
（1）步驟①中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和

 

．
（2）步驟②中需加入的物質(zhì)是

 

，目的是

 

．
（3）步驟③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）步驟④的操作是蒸發(fā)濃縮、

 

、過濾．

Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,過濾的原理、方法及其應(yīng)用,蒸發(fā)與蒸餾操作,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

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(yīng)生成硫酸亞鐵溶液，最后將硫酸亞鐵溶液冷卻結(jié)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；
（3）鐵與硫酸銅反應(yīng)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，加入適量稀硫酸與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵；
（4）最后將溶液2和3合在一起進行蒸發(fā)結(jié)晶（或冷卻結(jié)晶）即可得到硫酸亞鐵晶體．
故答案為：（1）玻璃棒；（2）鐵；將硫酸銅溶液中的銅全部置換出來；（3）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；（4）蒸發(fā)結(jié)晶（或冷卻結(jié)晶）．

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．