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某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4,较多的Cu2+和少量Na+.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.
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更新时间:2024-05-04 12:45:03
问题描述:

某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4,较多的Cu2+和少量Na+.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)操作a的名称为______,所需要的玻璃仪器为______.

(2)固体E的成分为______,加入的试剂④为______,发生的化学方程式为______.

(3)加入试剂①的目的是______.

(4)从溶液D和溶液G中得到FeSO4.7H2O晶体的操作为______、冷却结晶、______、洗涤、干燥.

(5)为验证溶液C中含有SO42-:取少量的溶液C于试管中,先加入______再加入______,若观察到有白色沉淀,则说明溶液C中含有SO42-.

马政林回答:
  实验方案为:1、加过量碱,过滤出Cu(OH)2,Fe(OH)2沉淀,滤液是Na2SO4、NaOH溶液;   2、在Cu(OH)2,Fe(OH)2中加过量稀H2SO4,溶液C的成分为CuSO4,FeSO4、H2SO4;   3、加过量铁,过滤出Fe、Cu,滤液D是FeSO4;   4、加过量稀H2SO4,过滤出Cu,实现了回收金属铜,滤液是FeSO4、H2SO4   5、最后溶液合一块,进行蒸发,浓缩,冷却结晶,过滤,就得到FeSO4•7H2O,回收硫酸亚铁.   (1)经过②后,分离出液体和固体,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒、烧杯;   (2)溶液C的成分为CuSO4,FeSO4、H2SO4,加过量铁,过滤出Fe、Cu,溶液D中只有一种盐是硫酸亚铁,所以固体E就是Fe、Cu,所以固体F就是铜,过量的铁是为了将CuSO4中的铜全部置换出来,加入过量稀硫酸的目的是除去铜中的铁,实现了回收金属铜,将推出的各种物质代入验证即可,   故答案为:Fe和Cu;稀硫酸;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;   (3)为了实现Na+的溶液分离,可将溶液中的Fe2+和Cu2+转化为沉淀,故答案为:将溶液中的Fe2+和Cu2+转化为沉淀,便于与含有Na+的溶液分离.   (4)蒸发是从溶液中获得晶体常采用的方法,产生沉淀后通过过滤实现分离,故答案为:蒸发浓缩;过滤;   (5)先加入足量稀盐酸再加入少量BaCl2溶液,若观察到有白色沉淀,则说明溶液⑧中含有SO42-,故答案为:足量稀盐酸;少量BaCl2溶液.
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