Question

【題目】某化學第二課堂小組利用已學過的知識，準備利用含FeSO4和CuSO4的廢水(無其他難溶雜質)，從中獲得硫酸亞鐵晶體，其流程如下圖所示：

(1)整個流程中，進行了兩次操作1，操作1是_____________(填操作名稱)。

(2)金屬X 是______(填化學符號)，其加入廢水后發生反應的化學方程式為：____________；固體A中含有__________(填化學符號)。寫出固體A與稀硫酸反應的化學方程式為：____________________。

(3)通過冷卻結晶法得到硫酸亞鐵晶體前需要進行操作2，請問操作2是________。

Answer 1

【答案】 過濾 Fe Fe + CuSO4=Cu + FeSO4 Cu、Fe Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 蒸發(或者蒸發濃縮)

【解析】本題考查了金屬活動性順序及其應用。

(1)操作1是將固體與液體分離，所以操作1是過濾；

（2）為除去廢液中的Cu2+需加入活動性在銅前面的金屬進行置換，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。金屬X 是Fe，鐵加入廢水后發生的反應是鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe + CuSO4=Cu + FeSO4；加入的鐵是過量的，固體A中含有Cu、Fe。鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵與氫氣，化學方程式為：Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑。

(3)通過冷卻結晶法得到硫酸亞鐵晶體前需要進行蒸發(或者蒸發濃縮)。操作2是蒸發(或者蒸發濃縮)。