Question

15．某興趣小組的同學(xué)從實驗室收集到一桶含有FeSO₄、CuSO₄的廢液，他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體（FeSO₄•7H₂O），設(shè)計了如下實驗方案，請回答下列問題：

（1）步驟①中，金屬X是鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（2）操作Ⅰ、Ⅱ都為過濾，該操作中需用到的玻璃儀器除了玻璃棒、燒杯外，還需漏斗，其中玻璃棒的作用是引流．
（3）步驟②中，何時可停止加稀硫酸？不再產(chǎn)生氣泡．
（4）濾液B、C中的溶質(zhì)是硫酸亞鐵．

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）考慮過濾操作的儀器、注意事項，玻璃棒的作用；
（3）由于加入的鐵是過量的，加入過量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵；
（4）洗滌因為考慮了：銅是從硫酸亞鐵的溶液中過濾出來的，不免沾有硫酸亞鐵溶液或過量的稀硫酸．干燥防止銅潮濕．

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)．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）操作Ⅰ、Ⅱ都為過濾，該操作中需用到的玻璃儀器除了玻璃棒、燒杯外，還需漏斗，其中玻璃棒的作用是引流．
（3）步驟②中，不再產(chǎn)生氣泡時，說明無鐵了，停止加稀硫酸；
（4）濾液B、C中的溶質(zhì)是硫酸亞鐵．
故答案為：
（1）鐵，F(xiàn)e+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（2）過濾，漏斗，引流．（3）不再產(chǎn)生氣泡．（4）硫酸亞鐵．

點評 解答本題時要注意混合物的分離要考慮為徹底分開而加入過量試劑，所以后一環(huán)節(jié)需要將之除去．