Question

18．已知某工业废水中含有大量FeSO₄，较多的Cu²⁺，少量的Na⁺以及部分污泥，通过下列流程可从该废水中回收FeSO₄•7H₂O晶体及金属Cu．

（1）步骤1的主要操作是过滤，需用到的玻璃仪器除烧杯外有普通漏斗，玻璃棒．
（2）步骤2中发生反应的离子方程式为Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺．
（3）步骤3中发生反应的化学方程式为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（4）步骤4中涉及的操作是：蒸发浓缩．冷却结晶．过滤．洗涤．烘干．

Answer 1

分析 工业废水中含有大量FeSO₄，较多的Cu²⁺，少量的Na⁺以及部分污泥，首先通过步骤1进行过滤除去污泥，在步骤2中加入过量的Fe，发生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，过量的Fe用稀硫酸除去，发生反应为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，最后所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到FeSO₄•7H₂O晶体．

解答 解：（1）步骤1、步骤2、步骤3都为过滤操作，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、普通漏斗，故答案为：过滤；普通漏斗、玻璃棒；
（2）在步骤2中加入过量的Fe，发生Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺，以制得单质Cu，故答案为：Fe+Cu²⁺═Cu+2Fe²⁺；
（3）经步骤2后所得固体混合物为Fe和Cu的混合物，过量的Fe用稀硫酸除去，发生反应为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑，故答案为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（4）最后所得滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到FeSO₄•7H₂O晶体，故答案为：冷却结晶；

点评 本题考查物质的分离和提纯，题目难度不大，注意根据物质的性质选择分离提纯的方法，特别是过滤和蒸发结晶操作，注意把握所使用仪器和操作步骤．