Question

【題目】某工廠的工業廢水中含有大量的“FeSO4”、較多的Cu2+和少量的Na+。為了減少污染變廢為寶，工廠計劃從該廢水中回收硫酸亞鐵和銅。根據流程圖，完成回收硫酸亞鐵和銅的簡單實驗方案。回答下列問題：

(1)加入原料①為____________；操作②的名稱為___________，該操作所用到的玻璃儀器主要有______。

(2)固體A為____________；

(3)寫出加入原料①和②有關反應的離子方程式__________________、________________________。

(4)操作③獲得FeSO4·7H2O，需要經過_____、_____、過濾等操作。

Answer 1

【答案】Fe（或鐵粉） 過濾 漏斗、玻璃棒、燒杯 Fe和Cu Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ 蒸發濃縮 冷卻結晶

【解析】

工業廢水中含有大量的FeSO4、Cu2+和少量的Na+，從該廢水中回收硫酸亞鐵和銅，可用單質鐵置換出銅，則結合流程可知原料①為Fe，操作①為過濾，所得固體為鐵和銅，原料②為稀硫酸溶解金屬鐵，然后過濾得到銅和硫酸亞鐵溶液，將二次的濾液合并得到硫酸亞鐵溶液，然后通過操作③蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，可得到FeSO47H2O，以此來解答。

（1）工業廢水中含有大量的FeSO4、Cu2+和少量的Na+，根據流程圖中可以知道，完成回收硫酸亞鐵和銅，先加過量鐵粉把銅置換出來，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，過濾，廢水中剩下FeSO4和少量的Na+，鐵粉、銅中加H2SO4得到FeSO4，原料①的試劑為Fe，操作②為過濾，過濾所需要的儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯，
故答案為：Fe；過濾；漏斗、玻璃棒、燒杯；
（2）根據以上分析固體A是Fe和Cu，

故答案為：Fe和Cu；

（3）加入Fe后發生的離子方程式為Fe+Cu2+=Fe2++Cu；加入H2SO4后發生的離子方程式Fe+2H+= Fe2++H2↑；
故答案為：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；Fe+2H+= Fe2++H2↑。

（4）根據流程圖中可以知道，操作Ⅰ加鐵粉，Fe+Cu2+=Fe2++Cu，過濾，廢水E中剩下FeSO4和少量的Na+，加入C中的B為H2SO4，因為鐵粉、銅中加入適量稀硫酸，稀硫酸和鐵粉反應，生成硫酸亞鐵，分離不溶于水的固體和液體，用過濾，回收硫酸亞鐵，需采用蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等操作，
故答案為：蒸發濃縮 ；冷卻結晶。