Question

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

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．初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其他有关化学知识对废水进行处理．（1）复习常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号．K Ca______ Mg Al______ Fe Sn Pb （H） Cu Hg______ Pt（2）设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，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______性杂质除去．进行过滤的操作所需的仪器有：______、______、______、______（请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写）．②金属X是______，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从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是______．

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Answer 1

（1）由金属活动性顺序表的内容可知，介于Zn、Sn之间的是Fe；介于H、Hg之间的是Cu；介于Hg、Pt之间的是Ag．故填入下表如下：金属活动顺序表为：K Ca Na Mg Al，Zn Fe Sn Pb（H），Cu Hg Ag Pt Au；
（2）①过滤是将不溶性固体从溶液中分离出来的操作，所以由图示可知，该操作应该是过滤；组装过滤器需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗．故答：不溶；烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗；
②为回收废液中的Cu²⁺，需加入活动性在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．所以，金属X是Fe，其反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；由于有过量铁粉，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．所以，溶液Y是H₂SO₄，其反应的化学方程式是：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：结晶（或蒸发结晶或冷却结晶）．
故答案为：
（1）Na、Zn、Ag；（2）①不溶；烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗；
②Fe（或铁）；Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；稀硫酸；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；③结晶（或蒸发结晶或冷却结晶）