Question

广东省某工业园区里合理处理和回收利用工业废水，某种工业废水中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥．如图是该废水处理厂回收回收银和硫酸亚铁晶体的流程示意图．请回答下列问题：

（1）实验室常用

 

的方法分离污泥和溶液a，该操作需要使用的玻璃仪器有

 

；
（2）步骤②中需加入过量的物质是

 

，加入该物质过量的目的是

 

；
（3）步骤③中需加入适量的

 

，再过滤，则发生反应的化学方程式是

 

；
（4）步骤④的操作是

 

，将溶液b和溶液c相要混合，其优点是

 

．

Answer 1

考点：金属的化学性质,过滤的原理、方法及其应用,蒸发与蒸馏操作,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：过滤分离不溶性固体与液体，将废水中的污泥与溶液用过滤法分离，得溶液1中含有硫酸铜和硫酸亚铁，加入过量的铁将硫酸铜中的铜全部置换出来，过滤得到铜和铁的混合物和滤液硫酸亚铁，然后在固体混合物中加入适量硫酸与铁反应生成硫酸亚铁溶液，最后将硫酸亚铁溶液冷却结晶即得硫酸亚铁晶体．

解答：解：
（1）步骤①是将污泥与溶液分离，故可用过滤，过滤操作中用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；
（2）要将硫酸铜与硫酸亚铁的混合溶液中回收铜，同时得到硫酸亚铁溶液，只能加入过量的铁置换硫酸铜溶液中的铜；不能加入其它活泼金属，否则引入新的金属离子；加入该物质过量的目的是将废水中银离子全部置换出来加以回收；
（3）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，因此经过步骤②之后得到的固体中含有生成的铜和剩余的铁，加入适量稀硫酸为了除去过量的铁粉，稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁；再过滤，则发生反应的化学方程式是Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（4）步骤④的操作是蒸发，将溶液b和溶液c相要混合，其优点是可获得两个步骤的硫酸亚铁，将其综合利用．
故答案为：
（1）过滤； 烧杯、漏斗和玻璃棒等；（2）Fe（或铁） 将废水中银离子全部置换出来加以回收；（3）稀硫酸Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；（4）蒸发；  可获得两个步骤的硫酸亚铁，将其综合利用（其他合理答案也可）

点评：从废水中回收金属一般步骤先加入一种廉价金属置换出另一种金属，然后过滤，将过量金属除去即可．