Question

15．某興趣小組的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室收集到一桶含有FeSO₄、CuSO₄的廢液，他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案．結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案回答下列問(wèn)題：

（1）步驟①中發(fā)生的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（2）操作過(guò)濾，其目的是除去溶液中不溶性的雜質(zhì)，步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（3）步驟②中，加入過(guò)量稀硫酸的目的是除去金屬混合物中過(guò)量的鐵．

Answer 1

分析 （1）由于目的是獲得銅單質(zhì)和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質(zhì)，所以加入的能夠?qū)�銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)的只能是單質(zhì)鐵；
（2）掌握不溶性固體和液體分離的方法：過(guò)濾；鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；
（3）由于加入的鐵是過(guò)量的，加入過(guò)量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵；

解答 解：（1）由題意可知，由于需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液還必須為硫酸亞鐵，即不能引入新的雜質(zhì)，所以可以加入“鐵”將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)．故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）過(guò)濾可以除去溶液中不溶性的雜質(zhì)；鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）因?yàn)椴襟E①中，金屬鐵過(guò)量，故步驟②中，加入過(guò)量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵．
故答為：（1）Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；（2）不溶性； Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；（3）除去金屬混合物中過(guò)量的鐵．

點(diǎn)評(píng) 解答本題時(shí)要注意混合物的分離要考慮為徹底分開(kāi)而加入過(guò)量試劑，所以后一環(huán)節(jié)需要將之除去．