Question

某工厂的工业废水中含有大量的FeSO₄、较多的Cu²⁺和少量的Na⁺。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据流程图回答下列问题，完成回收的简单实验方案。

（1）操作a的名称为__________。

（2）加入的甲、乙物质分别为________、_________。

A．浓H₂SO₄           B．稀H₂SO₄      C．Fe粉          D．稀HCl

（3）操作c过程中用到的仪器是_______________。

A．坩埚          B．蒸发皿            C．玻璃棒         D．酒精灯

（4）Fe²⁺具有较强的还原性，易变质，检验产品FeSO₄∙7H₂O变质的方法是_____________________。

（5）为方便处理废液，检测人员取废水样10mL，做相应如图流程处理。加入加入甲物质质量为4.2g，最终得到FeSO₄∙7H₂O27.8g（不考虑处理过程中的损失），则原试样中c(Fe²⁺)=__________。

Answer

(1)过滤 ；(2)c、b；(3)b c d；

(4)取少量固体溶解于试管中，加入适量 KSCN 溶液，溶液变为血红色则产品变质。

(5)2.5mo l·L-1。

【解析】

试题分析：工业废水中含大量硫酸亚铁、Cu2+ 和少量的Na+ ，从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜，结合流程可知，甲为活动性比Cu强的Fe单质，操作a为分离难溶性的固体与可溶性的液体混合物的操作方法，名称是过滤，则溶液中主要含硫酸亚铁，M中含Cu、Fe，由于Fe是比较活泼的金属，可以与稀硫酸发生反应产生硫酸亚铁，而Cu活动性比H弱，不能与酸发生置换反应，所以向M中加入乙为H2 SO4 ，操作b为过滤，得到固体为Cu，溶液中主要含FeSO4 ，将两次得到的溶液合并，然后蒸发、浓缩、结晶、过滤，可得到FeSO4·7H2 O。（1）操作a的名称为过滤；（2）加入的试剂甲是Fe粉，试剂乙是稀硫酸，所以选项分别是c、b；（3）操作c是从FeSO4溶液中获得FeSO4∙7H2O的过程，由于FeSO4的溶解度较大，受温度的影响变化较大，所以该过程是蒸发、浓缩、结晶、过滤，用到的仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯，故选项代号是b c d；（4）Fe2+具有较强的还原性，易变质，检验产品FeSO4∙7H2O变质的方法是取少量固体溶解于试管中，加入适量KSCN溶液，若变质，反应产生了Fe3+，Fe3+与SCN-发生反应，使溶液变为血红色，否则就不变为血红色；（5）27.8g FeSO4∙7H2O的物质的量是27.8g÷278g/mol=0.1mol；4.2gFe的物质的量是4.2g÷56g/mol=0.075mol，则原试样中Fe2+的物质的量是0.1mol-0.075mol=0.025mol，溶液的体积是10mL，所以原试样中c(Fe2+)=0.025mol÷0.01L=2.5mo l·L-1。

考点：考查Fe元素的单质及化合物的工艺流程的知识。