Question

4．某中學環保興趣小組在對A廠進行工業污水處理的調查中，得知該廠廢水中含有部分FeSO₄、少量CuSO₄以及污泥．為了回收硫酸亞鐵和金屬銅，該廠廢水處理的具體步驟如下：
①過濾，除去污泥
②向濾液中加入過量鐵粉，使Cu²⁺全部轉變為金屬銅
③過濾，使銅和過量的鐵粉從溶液中分離出來
④將混有鐵粉的銅用過量稀硫酸處理，使鐵全部溶解
⑤過濾，分離出銅┅．
若該廠每天產生廢水100噸（除去污泥后），其中硫酸亞鐵的質量分數為4.2%，硫酸銅的質量分數為0.8%，求：
（1）理論上每天回收金屬銅多少噸？
（2）步驟③所得濾液中理論上含硫酸亞鐵4.96噸．
（3）該廠回收硫酸亞鐵和金屬銅后的濾液具有較強的酸性，你認為下列處理方法最合適的是B（填選項的字母）．
A．直接排放                      B．用適量生石灰處理后排放
C．用大量燒堿溶液處理后排放        D．用適量粗鋅處理后排放．

Answer 1

分析 （1）根據硫酸銅的質量結合方程式計算理論上每天回收金屬銅的質量以及硫酸亞鐵的質量；（2）步驟③所得濾液中理論上含硫酸亞鐵=原混合液中硫酸亞鐵的質量+生成硫酸亞鐵的質量．（3）酸性溶液直接排放會造成污染，處理時注意廉價．

解答 解：（1）設理論上每天回收金屬銅的質量為x，生成硫酸亞鐵的質量為y．
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
    160   152  64
100t×0.8% y   x
$\frac{160}{100t×0.8%}$=$\frac{64}{x}$=$\frac{152}{y}$
x=0.32t，y=0.76t
（2）步驟③所得濾液中理論上含硫酸亞鐵的質量為100t×4.2%+0.76t=4.96t；
（3）酸性溶液直接排放會造成污染，用大量燒堿溶液處理后排放或用適量粗鋅處理后排放造價都比較高，用適量生石灰處理后排放最好．
故答案為：（1）0.32t（2）4.96；（3）B

點評 本題主要考查學生運用化學方程式進行計算的能力，數量掌握相關的溶液及化學方程式基本計算是解題的關鍵所在．