Question

某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO₄、CuSO₄的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费．初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理．
（1）复习常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号．______，______，______．

（2）设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：

①废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中______性杂质除去．进行过滤的操作所需的仪器有：____________、______、______（请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写）．

②金属X是______，其加入废水后发生反应的化学方程式为______；
溶液Y是______，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为______．
③从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是______．

Answer 1

解：（1）金属活动顺序表：K Ca Na Mg Al，Zn Fe Sn Pb（H），Cu Hg Ag Pt Au．
故答：Na，Zn，Ag；

（2）①过滤是将不溶性固体从溶液中分离出来的操作，组装过滤器需要的仪器有：铁架台、漏斗、烧杯和玻璃棒．
故答：不溶；铁架台，漏斗，烧杯，玻璃棒；

②为回收废液中的Cu²⁺并得到较为纯净的FeSO₄溶液，需向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应．
故答：Fe（或铁），Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
为除去混在铜粉里的铁粉并且得到FeSO₄溶液，把金属混合物放入足量的稀硫酸并过滤．
故答：稀硫酸；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；

③要从滤液中获取硫酸亚铁晶体，需要采取蒸发结晶或降温结晶，使硫酸亚铁从溶液中结晶析出．
故答：结晶（或蒸发结晶或冷却结晶）．
分析：（1）金属活动性顺序的考查，熟练掌握常见金属活动性顺序；
（2）废液中回收硫酸亚铁晶体和铜，分析实验方案，明确回收原理及操作方法，完成实验的反应原理、所需仪器及过滤与结晶的操作．
点评：金属活动顺序表是解决与金属相关变化的重要工具，表中H元素为标志性参考元素，H之前为活泼金属，H之后金属性质不活泼．