Question

某工厂的工业废水中含有大量的FeSO₄，较多的CuSO₄和少量Na₂SO₄。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。请根据下列流程图，完成回收硫酸亚铁和铜的实验方案。

（1）若加入的试剂①为NaOH，加入试剂①的目的___。

（2）操作a的名称为过滤、洗涤，所需要的玻璃仪器为烧杯、___。

（3）加入的试剂③为___（填化学式），发生的离子反应方程式为___。

（4）固体E的成分为Fe和Cu，写出E和加入试剂④所发生的离子反应方程式为__。

（5）从溶液D和溶液G中得到FeSO₄•7H₂O晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、__、洗涤、干燥。

Answer

使Cu2+和Fe2+完全沉淀 漏斗、玻璃棒 Fe Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2H+=Fe2++H2↑ 过滤

【解析】

根据流程，废水中加入稍过量的NaOH溶液，过滤可得到氢氧化铜、氢氧化亚铁沉淀，加入稀硫酸溶解，得到硫酸亚铁和硫酸铜溶液，即溶液C；再加入过量的铁屑，可得到硫酸亚铁溶液（溶液D）和Cu和Fe的混合物，即E；固体E加入稀硫酸，未溶解的为Cu，溶液G为硫酸亚铁，经过蒸发浓缩，冷却结晶即可得到绿矾。

（1）试剂①为NaOH，可使溶液中的Cu2+和Fe2+完全生成沉淀；

（2）过滤、洗涤时，需要的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒；

（3）试剂③为Fe，可置换溶液中的Cu2+，生成亚铁离子和Cu，离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu；

（4）试剂④为稀硫酸，与铁反应生成亚铁离子和氢气，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；

（5）固液分离时的方法为过滤。