Question

【题目】某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4 、较多的Cu2+和少量的Na+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水回收硫酸亚铁和金属铜。请根据流程图，回答下列问题：

（1）物质X的化学式为________，操作1的名称：________

（2）写出A中主要成分的化学式：_____，在A中加入Y的离子方程式为：__________________

（3）工业废水中加入X所发生的离子方程式为：__________________________________；是否氧化还原反应____________(填“是”或“否”），如果是氧化还原反应，发生还原反应的是：______________（若非氧化还原反应则说明理由）。

（4）操作中的操作3是：___________、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干。

Answer 1

【答案】 Fe 过滤 Cu或Cu和Fe Fe+2H+==Fe2++2H2↑ Cu2++Fe==Cu2++Fe2+ 是 Cu2+或CuSO4 蒸发浓缩

【解析】在废水中先加入单质铁，将铜离子还原为单质铜，得到的A为Cu和过量的单质Fe，溶液为硫酸亚铁。向A中加入稀硫酸将Fe反应为硫酸亚铁溶于水，过滤得到C（单质铜）和B（硫酸亚铁溶液）。将两次得到的硫酸亚铁溶液合并，蒸发浓缩，冷却后析出FeSO4·7H2O晶体，再过滤即可。

X为Fe，操作1是过滤

（2）A中主要是置换出来的Cu，还有过量的少量单质Fe。加入硫酸，Fe和硫酸反应。

（3）加入X将铜离子置换。明显有化合价变化，被还原是指化合价降低，所以是硫酸铜中的铜化合价降低被还原。

（4）最后的一系列操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。