Question

【題目】某校化學實驗室廢液桶中裝有含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。某化學興趣小組的同學，準備運用剛學到的“常見金屬活動性順序表”結合其他有關化學知識對廢水進行處理。圖1是他們設計的除去銅離子，回收硫酸亞鐵晶體和銅的實驗方案，圖2是硫酸亞鐵的溶解度曲線。請回答問題：

（1）廢水中加入金屬X的是____。

（2）利用溶液Y除去不純的銅中的雜質，可觀察到“有氣泡放出”，反應的化學方程式為___，該反應的基本反應類型是____。

（3）為了得到純凈、干燥的銅，圖1中“操作Ⅱ”正確的順序是：____、洗滌、烘干；

（4）圖2中硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高而_________（選填“增大”或“減小”），操作Ⅲ的名稱是____。

Answer 1

【答案】 Fe Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 置換反應 過濾 增大 降溫結晶

【解析】（1）由于目的是獲得銅單質和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉化為銅單質，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質，所以加入的能夠將銅離子轉化為銅單質的只能是單質鐵；（2）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；（3）依據混合物分離的方法分析判斷操作Ⅱ；（4）根據溶解度曲線及從濾液中獲得硫酸亞鐵的晶體方法分析判斷。（1）廢水中加入金屬x的是Fe；（2）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。該反應的化學方程式為Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；該反應符合“一換一”的形式，屬于置換反應；（3）為了得到純凈、干燥的銅，圖1中“操作Ⅱ”正確的順序是過濾、洗滌、烘干；（4）由溶解度曲線可知，圖2中硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高而增大；要從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體，由于硫酸亞鐵的溶解度隨溫度的升高而增大，可以采取降溫結晶，使硫酸亞鐵從溶液中結晶析出。