Question

20．已知某工業廢水中含有大量的CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，通過下述過程可從該廢水中回收硫酸銅晶體（CuSO₄•5H₂O）及其他物質．

（1）步驟1的主要操作是過濾（填操作名稱），需用到的玻璃儀器除燒杯外有玻璃棒、漏斗．
（2）步驟2中需加入某種試劑后再將混合物分離，該試劑是Cu（填化學式）．
（3）步驟2應該在通風櫥中進行，原因是Hg有毒且有揮發性；得到的固體殘渣的成分是Ag和Cu（填化學式）．
（4）步驟3中涉及的操作是：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、烘干．

Answer 1

分析 工業廢水中含有CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，分離不溶性固體和溶液采用過濾的方法，向澄清溶液中加入Cu，Cu和Ag⁺、Hg²⁺發生置換反應生成金屬單質Hg和Ag，然后采用過濾的方法分離，然后將硫酸銅溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、烘干的方法制取膽礬．

解答 解：工業廢水中含有CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，分離不溶性固體和溶液采用過濾的方法，向澄清溶液中加入Cu，Cu和Ag⁺、Hg²⁺發生置換反應生成金屬單質Hg和Ag，然后采用過濾的方法分離，然后將硫酸銅溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、烘干的方法制取膽礬．
（1）通過以上分析知，步驟1的主要操作是過濾，需用到的玻璃儀器除燒杯外，還有起引流作用的玻璃棒、過濾作用的漏斗，故答案為：過濾；玻璃棒、漏斗；
（2）通過以上分析知，步驟2中需加入某種試劑后再將混合物分離，該試劑是Cu，
故答案為：Cu；
（3）步驟2應該在通風櫥中進行，原因是Hg有毒且有揮發性，易使人產生中毒；銅和Ag⁺、Hg²⁺發生置換反應生成金屬單質Hg和Ag，所以固體殘渣的成分是Ag和Cu，
故答案為：Hg有毒且有揮發性；Ag和Cu；
（4）步驟3中涉及的操作是：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、烘干，故答案為：冷卻結晶；

點評 本題考查了物質的分離和提純，從整體把握物質分離和提純流程圖，知道各個步驟采用的分離方法、可能發生的反應等知識點，再結合物質的性質分析解答，易錯點是（2），注意濾渣中還含有過量的Cu，不能含有Hg，因為Hg常溫下呈液態，為易錯點．