Question

12．某廠排放的廢水中含有硫酸銅，將廢水處理可得到銅和鐵紅（氧化鐵）兩種產品，過程如圖所示（廢水中的其他物質不參與反應）：
（1）過程①和過程②充分反應后都需進行的操作是過濾．
（2）寫出過程①和過程②中發生反應的化學方程式：
①Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；②Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

Answer 1

分析 從廢液中含有硫酸銅，到產品中有銅（Cu）和氧化鐵兩種產品，找到廢液中成分與產品之間的關系入手，在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來．

解答 解：由于題目中指出：“處理可得到銅和鐵紅（氧化鐵）兩種產品”，根據質量守恒定律可知，要想制取銅，就要把硫酸銅中的銅置換出，而題目中又明確指出鐵紅（氧化鐵）兩種產品，符合題意的物質A金屬為鐵．鐵則可以和硫酸銅溶液反應，生成硫酸亞鐵和銅，由于要將全部銅離子置換出來，需要加入過量的A（鐵）；由于加入是過量鐵，由鐵有剩余，故固體C的成分為剩余的鐵和生成的銅；要獲得產品銅就要除去剩余的鐵，由于在金屬活動順序表中鐵位于氫之前而銅位于氫之后，鐵可和稀硫酸反應，而銅不反應，故可在固體C中加入適量的稀硫酸，由此確定產品F為銅，溶液B和溶液E均為硫酸亞鐵溶液，另一種產品G則只能是氧化鐵．
（1）過程①和過程②充分反應后都需得到了固體和溶液，故操作是分離不溶性固體和液體的方法，為過濾操作，故填：過濾；
（2）過程①中物質A是過量的鐵，加入A發生的化學方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．過程②中物質D是適量的硫酸，發生反應的化學方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．故答案為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．

點評 注意不要讓題目中的無關信息所干擾，靜下心來，運用所學知識，排除干擾，找到題目答案．