某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水,若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费.小红同学运用化学知识准备对废水进行处理,设计除去铜离子,回收FeSO4
问题描述:
某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水,若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费.小红同学运用化学知识准备对废水进行处理,设计除去铜离子,回收FeSO4晶体和铜的实验方案.请你跟小红同学一起讨论有关问题:
(1)废水在加入金属X前需进行过滤,目的是将其中不溶性杂质除去.进行过滤的操作所需的仪器和用品有:烧杯、铁架台、漏斗、滤纸和______.
(2)金属X是______,将其加入废水后发生反应的化学方程式为______;溶液Y是______,利用其除去铜中杂质,有关反应的化学方程式为______.
(3)从滤液中获取FeSO4晶体的过程叫______.
答
(1)过滤是将不溶性固体从溶液中分离出来的操作,组装过滤器需要的仪器有:铁架台、漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒.
故答案为:玻璃棒;
(2)为回收废液中的Cu2+需加入铜前面的金属进行置换,但要得到较为纯净FeSO4的溶液,只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应,生成物中只有硫酸亚铁,加入其它金属溶液中又混有其它溶质.加入过量铁粉是为了将铜离子全部置换出来.
铜排在氢后面,不与酸反应,而铁排在氢前面,与酸反应,因此为除去混在铜粉里的铁粉并且得到FeSO4溶液,把金属混合物放入足量的稀硫酸并过滤即可.
故答案为:Fe(或铁),Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;稀硫酸;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(3)要从滤液中获取硫酸亚铁晶体,需要采取蒸发结晶或降温结晶,使硫酸亚铁从溶液中结晶析出.
故答案为:结晶(或蒸发结晶或冷却结晶).