Question

某化工廠排放的污水中含有Mg²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Hg²⁺四種離子．甲、乙、丙三位學生分別設計了從該污水中回收純凈的金屬銅的方案．

（1）甲、乙、丙提出的實驗方案是否能得到純凈的金屬銅？
甲

 

，乙

 

，丙

 

．（填“能”或“不能”）
（2）在能制得銅的方案中，哪一步操作會導致環境污染？

 

．應增加哪些措施防止污染？

 

．

Answer 1

考點：化學實驗方案的評價,物質的分離、提純的基本方法選擇與應用

專題：化學實驗基本操作

分析：方案一：從污水加入氫氧化鈉后會生成多種難溶堿，加熱后會生成多種氧化物；
方案二：從污水中加入過量的鐵粉，則濾渣的中含Fe；
方案三：從污水中加入過量的鐵粉后得濾渣的成分，再依據濾渣與鹽酸反應后的剩余濾渣的成分進行分析判斷．

解答： 解：（1）方案一：污水加入氫氧化鈉后會生成多種難溶堿，主要有氫氧化鐵、氫氧化鋅和氫氧化銅等，因為這三種沉淀加熱后均會分解生成氧化物和水，所以不能得到純凈的氧化銅，更不能得到純凈的銅．
方案二：由于鐵的活動性比銅和汞都強，所以污水中加入過量的鐵粉時濾渣的成分除銅、汞外還含有剩余的鐵，所以加熱濾渣不會得到純凈的氧化銅，故也不能得到純凈的銅；
方案三：由于鐵的活動性比銅和汞都強，所以污水中加入過量的鐵粉后得濾渣的成分主要是銅、汞和剩余的鐵，濾渣中銅汞不能與與鹽酸反應，而鐵能反應，此時濾渣就變成了銅與汞的混合物，加熱汞轉化成汞蒸氣揮發出來，銅與氧氣反應生成了氧化銅，氧化銅采用氫氣還原可得純凈的銅，
故答案為：不能；不能；能；
（2）從該過程可以看出該步驟中③是汞的污染環節，要想防止汞污染的產生就得需要對汞蒸氣進行處理，以防止汞蒸氣揮發到空氣中導致污染，則應連接冷卻回收裝置，
故答案為：丙方案的第③步；應連接冷卻回收裝置．

點評：本題考查化學實驗方案的評價，為高頻考點，涉及物質制備反應、環境保護及實驗設計等，把握實驗方案中設計目的可行性、環保要求對污染進行處理的方法為解答的關鍵，注意實驗的評價性分析，題目難度不大．