Question

【題目】工業生產需要大量原料，消耗大量能源，在得到所需產品同時產生了大量廢氣、廢水、廢渣。某工廠排放的廢水中含有Cu2+、Fe2+、Hg2+、H+等離子，某化學小組為了充分利用資源和保護環境，準備回收廢水中的銅和汞，同時得到綠礬。他們設計了如下實驗方案：

（1）步驟Ⅰ中加入過量鐵粉的目的是_______________________________。

（2）步驟Ⅱ中________(填“能”或“不能”)，用鹽酸代替硫酸，寫出步驟Ⅱ中涉及反應的化學方程式：____________________________________。

（3）步驟Ⅳ得到綠礬的操作蒸發濃縮______________、______________、洗滌、干燥。現有儀器：酒精燈、玻璃棒、坩堝、蒸發皿、蒸餾燒瓶、燒杯、鐵架臺等，完成步驟Ⅳ的實驗操作還需要選擇的玻璃儀器是___________。

（4）步驟 V利用氧化銅制取銅有如下四種方案：

方案甲：利用氫氣還原氧化銅；方案乙：利用一氧化碳還原氧化銅；

方案丙：利用炭粉還原氧化銅；

方案丁：先將氧化銅溶于稀硫酸，然后加入過量的鐵粉、過濾，再將濾渣溶于過量的稀硫酸，再過濾、洗滌、烘干。從安全角度考慮，方案_________不好；從產品純度考慮，方案_________不好。

Answer 1

【答案】將Cu2+、Hg2+部置換出來 不能 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 冷卻結晶 過濾 漏斗 甲、乙 丙

【解析】

（1）加入過量的鐵粉，可以將Cu2+、Hg2+全部轉化為單質置換出來；

（2）步驟Ⅱ中不能用鹽酸代替硫酸，若用稀鹽酸代替稀硫酸，制得的綠礬中會混有氯化亞鐵，步驟Ⅱ中稀硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，涉及反應的化學方程式為：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

（3）步驟Ⅳ得到綠礬的操作蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。完成步驟Ⅳ的實驗操作需要的儀器有：酒精燈、玻璃棒、坩堝、蒸發皿、蒸餾燒瓶、燒杯、鐵架臺、漏斗等，故完成步驟Ⅳ的實驗操作還需要選擇的玻璃儀器是漏斗；

（4）氫氣、一氧化碳易燃，用其還原氧化銅存在不安全因素，用碳還原氧化銅，所得銅中易混有炭粉。故從安全角度考慮，方案甲、乙不好；從產品純度考慮，方案丙不好。