Question

7．某校化學(xué)實驗室廢液桶中收集了溶解大量FeSO₄．CuSO₄的廢水，若直接排放到下水道不僅造成重金屬污染而且造成浪費．初三（2）班的同學(xué)，準(zhǔn)備運用剛學(xué)到的“常見金屬活動性順序表”結(jié)合其他有關(guān)化學(xué)知識對廢水進(jìn)行處理．
設(shè)計除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實驗方案，討論有關(guān)問題：

（1）在加入金屬X前需進(jìn)行過濾，目的是將其中不溶性雜質(zhì)除去．金屬X是鐵．
（2）從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體的操作方法是蒸發(fā)結(jié)晶．

Answer 1

分析 由于目的是獲得銅單質(zhì)和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質(zhì)，所以加入的能夠?qū)�銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)的只能是單質(zhì)鐵；由于加入的鐵是過量的，加入過量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵．依據(jù)混合物分離的方法分析判斷，依據(jù)從濾液中獲得硫酸亞鐵的晶體方法分析判斷．

解答 解：
為回收廢液中的Cu²⁺需加入活動性在銅前面的金屬進(jìn)行置換，但要得到較為純凈FeSO₄的溶液，只能向廢液中加入過量的鐵粉與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)，生成物中只有硫酸亞鐵，加入其它金屬溶液中又混有其它溶質(zhì)．加入過量鐵粉是為了將銅離子全部置換出來．銅排在氫后面，不與酸反應(yīng)，而鐵排在氫前面，與酸反應(yīng)，因此為除去混在銅粉里的鐵粉并且得到FeSO₄溶液，把金屬混合物放入足量的稀硫酸并過濾即可；
（1）過濾是將不溶性固體從溶液中分離出來的操作，所以由圖示可知該操作應(yīng)該是過濾；金屬X是鐵；
（2）要從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體，需要采取蒸發(fā)結(jié)晶或降溫結(jié)晶，使硫酸亞鐵從溶液中結(jié)晶析出．
故答案為：
（1）不溶；  鐵；（2）蒸發(fā)結(jié)晶．

點評 本題考查了金屬活動性順序的應(yīng)用，金屬活動順序表是解決與金屬相關(guān)變化的重要工具，表中H元素為標(biāo)志性參考元素，H之前為活潑金屬，H之后金屬性質(zhì)不活潑，完成此題，可以依據(jù)金屬活動性順序及其意義進(jìn)行．