Question

【题目】工业生产需要大量原料，消耗大量能源，在得到所需产品同时产生了大量废气、废水、废渣。某工厂排放的废水中含有Cu2+、Fe2+、Hg2+、H+等离子，某化学小组为了充分利用资源和保护环境，准备回收废水中的铜和汞，同时得到绿矾。他们设计了如下实验方案：

（1）步骤Ⅰ中加入过量铁粉的目的是_______________________________。

（2）步骤Ⅱ中________(填“能”或“不能”)，用盐酸代替硫酸，写出步骤Ⅱ中涉及反应的化学方程式：____________________________________。

（3）步骤Ⅳ得到绿矾的操作蒸发浓缩______________、______________、洗涤、干燥。现有仪器：酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台等，完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的玻璃仪器是___________。

（4）步骤 V利用氧化铜制取铜有如下四种方案：

方案甲：利用氢气还原氧化铜；方案乙：利用一氧化碳还原氧化铜；

方案丙：利用炭粉还原氧化铜；

方案丁：先将氧化铜溶于稀硫酸，然后加入过量的铁粉、过滤，再将滤渣溶于过量的稀硫酸，再过滤、洗涤、烘干。从安全角度考虑，方案_________不好；从产品纯度考虑，方案_________不好。

Answer 1

【答案】将Cu2+、Hg2+部置换出来 不能 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 冷却结晶 过滤 漏斗 甲、乙 丙

【解析】

（1）加入过量的铁粉，可以将Cu2+、Hg2+全部转化为单质置换出来；

（2）步骤Ⅱ中不能用盐酸代替硫酸，若用稀盐酸代替稀硫酸，制得的绿矾中会混有氯化亚铁，步骤Ⅱ中稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，涉及反应的化学方程式为：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

（3）步骤Ⅳ得到绿矾的操作蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。完成步骤Ⅳ的实验操作需要的仪器有：酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台、漏斗等，故完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的玻璃仪器是漏斗；

（4）氢气、一氧化碳易燃，用其还原氧化铜存在不安全因素，用碳还原氧化铜，所得铜中易混有炭粉。故从安全角度考虑，方案甲、乙不好；从产品纯度考虑，方案丙不好。