Question

【題目】某廠排放的廢水中含有硫酸銅，將廢水處理可得到銅和鐵紅(氧化鐵)兩種產品，過程如下圖所示(廢水中的其他物質不參與反應)：

（1）過程①和過程②充分反應后都需進行的操作是。
（2）寫出過程①和過程②中發生反應的化學方程式：
①；
②；

Answer 1

【答案】
（1）過濾
（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【解析】解：由于題目中指出：“處理可得到銅和鐵紅（氧化鐵）兩種產品”，根據質量守恒定律可知，要想制取銅，就要把硫酸銅中的銅置換出，而題目中又明確指出鐵紅（氧化鐵）兩種產品，符合題意的物質A金屬為鐵．鐵則可以和硫酸銅溶液反應，生成硫酸亞鐵和銅，由于要將全部銅離子置換出來，需要加入過量的A（鐵）；由于加入是過量鐵，由鐵有剩余，故固體C的成分為剩余的鐵和生成的銅；要獲得產品銅就要除去剩余的鐵，由于在金屬活動順序表中鐵位于氫之前而銅位于氫之后，鐵可和稀硫酸反應，而銅不反應，故可在固體C中加入適量的稀硫酸，由此確定產品F為銅，溶液B和溶液E均為硫酸亞鐵溶液，另一種產品G則只能是氧化鐵．
（1）過程①和過程②充分反應后都需得到了固體和溶液，操作是分離不溶性固體和液體，為過濾操作；
（2）過程①中物質A是過量的鐵，加入A發生的化學方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu．過程②中物質D是適量的硫酸，發生反應的化學方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
所以答案是：（１）過濾；（２）①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。

【考點精析】本題主要考查了過濾操作的注意事項和金屬材料的選擇依據的相關知識點，需要掌握過濾操作注意事項：“一貼”“二低”“三靠；過濾后，濾液仍然渾濁的可能原因有:①承接濾液的燒杯不干凈②傾倒液體時液面高于濾紙邊緣③濾紙破損；黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬才能正確解答此題．