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．小红同学运用化学知识准备对废水进行处理，设计除去铜离子，回收FeSO₄晶体和铜的实验方案．请你跟小红同学一起讨论有关问题：

（1）废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中不溶性杂质除去．进行过滤的操作所需的仪器和用品有：烧杯、铁架台、漏斗、滤纸和______．
（2）金属X是______，将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FeSO₄晶体的过程叫______．

Answer 1

解：（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、滤纸、烧杯和玻璃棒．
故答案为：玻璃棒；
（2）为回收废液中的Cu²⁺需加入铜前面的金属进行置换，但要得到较为纯净FeSO₄的溶液，只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应，生成物中只有硫酸亚铁，加入其它金属溶液中又混有其它溶质．加入过量铁粉是为了将铜离子全部置换出来．
铜排在氢后面，不与酸反应，而铁排在氢前面，与酸反应，因此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即可．
故答案为：Fe（或铁），Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；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．
故答案为：结晶（或蒸发结晶或冷却结晶）．
分析：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