Question

有一種工業(yè)廢水，其中含有大量的硫酸亞鐵，少量的硫酸銅以及污泥．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又合理的方法回收銅和硫酸亞鐵晶體．方案流程如下：

回答下列問題：
（1）操作①是

 

，步驟②中：要把硫酸銅完全除去需加入

 

（填“少量”或“過量”）的鐵粉．發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（2）步驟③中：需加入適量的物質(zhì)是

 

（填名稱），發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（3）步驟④的操作是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(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：根據(jù)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蒸發(fā)結(jié)晶即得硫酸亞鐵晶體進(jìn)行分析．

解答：解：（1）步驟①是將污泥與溶液分離，所以可用過濾，要將硫酸銅與硫酸亞鐵的混合溶液中回收銅，同時(shí)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，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（2）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，化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）將溶液2和3合在一起進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶即可得到硫酸亞鐵晶體．
故答案為：（1）過濾，過量，F(xiàn)e+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（2）稀硫酸，F(xiàn)e+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）蒸發(fā)．

點(diǎn)評(píng)：從廢水中回收金屬一般步驟先加入一種廉價(jià)金屬置換出另一種金屬，然后過濾，將過量金屬除去即可．