Question

5．有一種工業(yè)廢水，其中含有大量的硫酸亞鐵，少量的銅離子以及污泥．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．方案流程如圖

回答下列問題：
（1）操作①的名稱是過濾．
（2）步驟②中，加入過量的鐵粉，充分反應(yīng)后得到的溶液呈淺綠色．
（3）為了得到純凈的銅，步驟③中，加入稀硫酸，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（4）步驟④的操作時(shí)蒸發(fā)結(jié)晶，在該操作中玻璃棒的作用是攪拌．防止局部過熱造成液滴飛濺．

Answer 1

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；
（2）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；充分反應(yīng)后得到的溶液呈淺綠色；
（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，化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）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．在該操作中玻璃棒的作用是攪拌，防止局部過熱造成液滴飛濺．
故答案為：
（1）過濾，
（2）淺綠；
（3）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）攪拌，防止局部過熱造成液滴飛濺．

點(diǎn)評 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．