Question

28、據(jù)報道，截至目前珠江三角洲許多水域和土壤中的重金屬含量嚴重超標，這些重金屬對人們的身體健康構成了很大的威脅．某學校學習小組擬從含有大量硫酸亞鐵、少量硫酸銅以及不溶性雜質(zhì)的工業(yè)廢水中回收金屬銅并獲得硫酸亞鐵晶體．請你協(xié)助填寫有關空格：
（1）操作步驟和目的如下：

操作步驟	目的
①將廢水過濾	① 除去不溶性雜質(zhì)
②向濾液中加入過量鐵粉	② 與硫酸銅完全反應
③ 過濾	③將Cu和過量的鐵粉與FeSO4溶液分離
④在過濾后固體混合物中加入過得量稀硫酸	④ 除去過量的鐵
⑤將反應后的混合物過濾	⑤ 得到硫酸亞鐵溶液和銅
⑥ 將濾液蒸發(fā)結(jié)晶	⑥得到硫酸亞鐵晶體

（2）寫出步驟②和步驟④的化學方式：

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

．
（3）步驟②中，加入的鐵粉剛好反應完后，繼續(xù)加入的鐵粉對最后得到的銅和硫酸亞鐵晶體質(zhì)量的影響分別是（填增大、減小或不變）：銅的質(zhì)量

不變

；硫酸亞鐵晶體質(zhì)量

增大

．

Answer 1

分析：由于得到的是銅和硫酸亞鐵，所以用鐵進行置換反應即可，不溶性雜質(zhì)用過濾的方法除去，再用過量的稀鹽酸除去過量的鐵，其他問題根據(jù)實驗過程分析解答．

解答：解：（1）①將廢水過濾，就可以把不溶于液體的固體與液體分離，即出去了不溶性雜質(zhì)；
②加入過量鐵粉，鐵與硫酸銅反應得到銅和硫酸亞鐵，所以出去了硫酸銅；
③銅和過量鐵粉都不溶于水而硫酸亞鐵溶于水，所以過濾即可分離；
④過濾后的固體是鐵和銅，加入過量硫酸是利用鐵可以與硫酸反應的性質(zhì)，把鐵除去；
⑤將反應后的混合物過濾就可把固體除去從而得到硫酸亞鐵溶液；
⑥將硫酸亞鐵溶液中分離出硫酸亞鐵，主要是利用蒸發(fā)結(jié)晶，把液體除去即可；
（2）步驟②鐵與硫酸銅反應得到銅和硫酸亞鐵，化學方程式為Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
步驟④鐵可以與硫酸反應的化學方程式為Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（3）完全反應后，繼續(xù)添加鐵粉，得到的銅的質(zhì)量不變，得到的硫酸亞鐵晶體質(zhì)量會增大．
故答案為：
（1）①除去不溶性雜質(zhì)；②與硫酸銅完全反應；③過濾；④除去過量的鐵；⑤得到硫酸亞鐵溶液和銅；⑥將濾液蒸發(fā)結(jié)晶．
（2）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（3）不變；增大

點評：不溶于液體的固體與液體分離的方法是過濾，從溶液中得到一種金屬時，加入排在該金屬前面的金屬利用置換反應就行．