Question

7．某�；瘜W實驗室廢液桶中收集了溶解大量FeSO₄．CuSO₄的廢水，若直接排放到下水道不僅造成重金屬污染而且造成浪費．初三（2）班的同學，準備運用剛學到的“常見金屬活動性順序表”結合其他有關化學知識對廢水進行處理．
設計除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實驗方案，討論有關問題：

（1）在加入金屬X前需進行過濾，目的是將其中不溶性雜質除去．金屬X是鐵．
（2）從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體的操作方法是蒸發(fā)結晶．

Answer 1

分析 由于目的是獲得銅單質和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉化為銅單質，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質，所以加入的能夠將銅離子轉化為銅單質的只能是單質鐵；由于加入的鐵是過量的，加入過量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵．依據混合物分離的方法分析判斷，依據從濾液中獲得硫酸亞鐵的晶體方法分析判斷．

解答 解：
為回收廢液中的Cu²⁺需加入活動性在銅前面的金屬進行置換，但要得到較為純凈FeSO₄的溶液，只能向廢液中加入過量的鐵粉與硫酸銅發(fā)生置換反應，生成物中只有硫酸亞鐵，加入其它金屬溶液中又混有其它溶質．加入過量鐵粉是為了將銅離子全部置換出來．銅排在氫后面，不與酸反應，而鐵排在氫前面，與酸反應，因此為除去混在銅粉里的鐵粉并且得到FeSO₄溶液，把金屬混合物放入足量的稀硫酸并過濾即可；
（1）過濾是將不溶性固體從溶液中分離出來的操作，所以由圖示可知該操作應該是過濾；金屬X是鐵；
（2）要從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體，需要采取蒸發(fā)結晶或降溫結晶，使硫酸亞鐵從溶液中結晶析出．
故答案為：
（1）不溶；  鐵；（2）蒸發(fā)結晶．

點評 本題考查了金屬活動性順序的應用，金屬活動順序表是解決與金屬相關變化的重要工具，表中H元素為標志性參考元素，H之前為活潑金屬，H之后金屬性質不活潑，完成此題，可以依據金屬活動性順序及其意義進行．