Question

【题目】某厂排放的废水中含有硫酸铜，将废水处理可得到铜和铁红(氧化铁)两种产品，过程如下图所示(废水中的其他物质不参与反应)：

（1）过程①和过程②充分反应后都需进行的操作是。
（2）写出过程①和过程②中发生反应的化学方程式：
①；
②；

Answer 1

【答案】
（1）过滤
（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
【解析】解：由于题目中指出：“处理可得到铜和铁红（氧化铁）两种产品”，根据质量守恒定律可知，要想制取铜，就要把硫酸铜中的铜置换出，而题目中又明确指出铁红（氧化铁）两种产品，符合题意的物质A金属为铁．铁则可以和硫酸铜溶液反应，生成硫酸亚铁和铜，由于要将全部铜离子置换出来，需要加入过量的A（铁）；由于加入是过量铁，由铁有剩余，故固体C的成分为剩余的铁和生成的铜；要获得产品铜就要除去剩余的铁，由于在金属活动顺序表中铁位于氢之前而铜位于氢之后，铁可和稀硫酸反应，而铜不反应，故可在固体C中加入适量的稀硫酸，由此确定产品F为铜，溶液B和溶液E均为硫酸亚铁溶液，另一种产品G则只能是氧化铁．
（1）过程①和过程②充分反应后都需得到了固体和溶液，操作是分离不溶性固体和液体，为过滤操作；
（2）过程①中物质A是过量的铁，加入A发生的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu．过程②中物质D是适量的硫酸，发生反应的化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑．
所以答案是：（１）过滤；（２）①Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。

【考点精析】本题主要考查了过滤操作的注意事项和金属材料的选择依据的相关知识点，需要掌握过滤操作注意事项：“一贴”“二低”“三靠；过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有:①承接滤液的烧杯不干净②倾倒液体时液面高于滤纸边缘③滤纸破损；黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金．重金属：如铜、锌、铅等；有色金属轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属才能正确解答此题．