Question

某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的硫酸亞鐵、較多的Cu²⁺和較少的Na⁺以及部分泥沙．為了減少污染并變廢為寶，工廠計(jì)劃從該廢水中回收綠礬和金屬銅．請(qǐng)根據(jù)如圖流程圖完成實(shí)驗(yàn)方案．

（1）操作1的名稱

 

．
（2）寫(xiě)出加入試劑或藥品的名稱：試劑1

 

，試劑2

 

．
（3）濾渣2所含物質(zhì)的化學(xué)式為

 

．
（4）在澄清溶液中加入試劑1后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

 

．
（5）濾渣1中加入試劑2后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離、提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：工業(yè)廢水中含大量硫酸亞鐵、Cu²⁺和少量的Na⁺，從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅，結(jié)合流程可知，試劑1為Fe，操作I為過(guò)濾，試劑2為稀硫酸，操作2為過(guò)濾，則濾液2中含硫酸亞鐵，濾渣2為Cu，濾液1中含硫酸亞鐵，然后蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾，可得到FeSO₄.7H₂O，以此來(lái)解答．

解答： 解：工業(yè)廢水中含大量硫酸亞鐵、Cu²⁺和少量的Na⁺，從該廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅，結(jié)合流程可知，試劑1為Fe，操作I為過(guò)濾，試劑2為稀硫酸，操作2為過(guò)濾，則濾液2中含硫酸亞鐵，濾渣2為Cu，濾液1中含硫酸亞鐵，然后蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾，可得到FeSO₄.7H₂O，
（1）由上述分析可知，操作1為過(guò)濾，分離不溶性固體與液體，故答案為：過(guò)濾；
（2）由上述分析可知，試劑1為Fe，發(fā)生Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，試劑2為硫酸，鐵粉、銅中加入適量稀硫酸，稀硫酸和鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵，故答案為：Fe；稀硫酸；
（3）鐵粉、銅中加H₂SO₄得到FeSO₄，Cu不反應(yīng)，則濾渣2為Cu，故答案為：Cu；
（4）加入試劑1后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其離子反應(yīng)為Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu，故答案為：Cu²⁺+Fe=Fe²⁺+Cu；
（5）加入試劑2后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且離子反應(yīng)為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，故答案為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物分離提純實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)流程中的試劑及發(fā)生的反應(yīng)、混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與推斷能力的考查，注意物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)之間的反應(yīng)，題目難度不大．