Question

（2010?河西區一模）某�；瘜W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．小紅同學運用化學知識準備對廢水進行處理，設計除去銅離子，回收FeSO₄晶體和銅的實驗方案．請你跟小紅同學一起討論有關問題：

（1）廢水在加入金屬X前需進行過濾，目的是將其中不溶性雜質除去．進行過濾的操作所需的儀器和用品有：燒杯、鐵架臺、漏斗、濾紙和

玻璃棒

．
（2）金屬X是

鐵

，將其加入廢水后發生反應的化學方程式為

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

；溶液Y是

稀硫酸

，利用其除去銅中雜質，有關反應的化學方程式為

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；

．
（3）從濾液中獲取FeSO₄晶體的過程叫

結晶

．

Answer 1

分析：廢液中回收硫酸亞鐵晶體和銅，分析實驗方案，明確回收原理及操作方法，完成實驗的反應原理、所需儀器及過濾與結晶的操作．

解答：解：（1）過濾是將不溶性固體從溶液中分離出來的操作，組裝過濾器需要的儀器有：鐵架臺、漏斗、濾紙、燒杯和玻璃棒．
故答案為：玻璃棒；
（2）為回收廢液中的Cu²⁺需加入銅前面的金屬進行置換，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生置換反應，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．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，而鐵排在氫前面，與酸反應，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．
故答案為：Fe（或鐵），Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；稀硫酸；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；
（3）要從濾液中獲取硫酸亞鐵晶體，需要采取蒸發結晶或降溫結晶，使硫酸亞鐵從溶液中結晶析出．
故答案為：結晶（或蒸發結晶或冷卻結晶）．

點評：金屬活動順序表是解決與金屬相關變化的重要工具，表中H元素為標志性參考元素，H之前為活潑金屬，H之后金屬性質不活潑