Question

某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的硫酸亞鐵、較多的Cu²⁺和較少的Na⁺以及部分泥沙．為了減少污染并變廢為寶，工廠計劃從該廢水中回收綠礬和金屬銅．請根據(jù)如圖流程圖完成實驗方案．

（1）操作1的名稱

 

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（2）寫出加入試劑或藥品的名稱：試劑1

 

，試劑2

 

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（3）濾渣2所含物質的化學式為

 

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（4）在澄清溶液中加入試劑1后發(fā)生化學反應，請寫出該反應的離子方程式

 

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（5）濾渣1中加入試劑2后發(fā)生化學反應，請寫出該反應的離子方程式

 

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Answer 1

考點：物質分離、提純的實驗方案設計,物質的分離、提純的基本方法選擇與應用

專題：實驗設計題

分析：工業(yè)廢水中含大量硫酸亞鐵、Cu²⁺和少量的Na⁺，從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅，結合流程可知，試劑1為Fe，操作I為過濾，試劑2為稀硫酸，操作2為過濾，則濾液2中含硫酸亞鐵，濾渣2為Cu，濾液1中含硫酸亞鐵，然后蒸發(fā)、濃縮、結晶、過濾，可得到FeSO₄.7H₂O，以此來解答．

解答： 解：工業(yè)廢水中含大量硫酸亞鐵、Cu²⁺和少量的Na⁺，從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅，結合流程可知，試劑1為Fe，操作I為過濾，試劑2為稀硫酸，操作2為過濾，則濾液2中含硫酸亞鐵，濾渣2為Cu，濾液1中含硫酸亞鐵，然后蒸發(fā)、濃縮、結晶、過濾，可得到FeSO₄.7H₂O，
（1）由上述分析可知，操作1為過濾，分離不溶性固體與液體，故答案為：過濾；
（2）由上述分析可知，試劑1為Fe，發(fā)生Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，試劑2為硫酸，鐵粉、銅中加入適量稀硫酸，稀硫酸和鐵粉反應生成硫酸亞鐵，故答案為：Fe；稀硫酸；
（3）鐵粉、銅中加H₂SO₄得到FeSO₄，Cu不反應，則濾渣2為Cu，故答案為：Cu；
（4）加入試劑1后發(fā)生化學反應，其離子反應為Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，故答案為：Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu；
（5）加入試劑2后發(fā)生化學反應，且離子反應為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

點評：本題考查混合物分離提純實驗方案的設計，為高頻考點，把握實驗流程中的試劑及發(fā)生的反應、混合物分離方法為解答的關鍵，側重分析與推斷能力的考查，注意物質的性質、物質之間的反應，題目難度不大．