Question

【题目】某化学第二课堂小组利用已学过的知识，准备利用含FeSO4和CuSO4的废水(无其他难溶杂质)，从中获得硫酸亚铁晶体，其流程如下图所示：

(1)整个流程中，进行了两次操作1，操作1是_____________(填操作名称)。

(2)金属X 是______(填化学符号)，其加入废水后发生反应的化学方程式为：____________；固体A中含有__________(填化学符号)。写出固体A与稀硫酸反应的化学方程式为：____________________。

(3)通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行操作2，请问操作2是________。

Answer 1

【答案】 过滤 Fe Fe + CuSO4=Cu + FeSO4 Cu、Fe Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 蒸发(或者蒸发浓缩)

【解析】本题考查了金属活动性顺序及其应用。

(1)操作1是将固体与液体分离，所以操作1是过滤；

（2）为除去废液中的Cu2+需加入活动性在铜前面的金属进行置换，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。金属X 是Fe，铁加入废水后发生的反应是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe + CuSO4=Cu + FeSO4；加入的铁是过量的，固体A中含有Cu、Fe。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁与氢气，化学方程式为：Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑。

(3)通过冷却结晶法得到硫酸亚铁晶体前需要进行蒸发(或者蒸发浓缩)。操作2是蒸发(或者蒸发浓缩)。