Question

5．某化學興趣小組同學模擬如下流程對含有大量H₂SO₄和CuSO₄的廢水進行處理，以回收金屬銅，并使廢水pH和重金屬含量達到排放標準．

已知：步驟I無藍色沉淀生成．
（1）Ca（OH）₂的俗名為熟石灰（或消石灰）；稀硫酸的工業用途有：金屬除銹（舉一例即可）．
（2）步驟Ⅱ和步驟Ⅲ都需進行的操作是過濾，該操作常用的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯外，還有漏斗；玻璃棒作用引流．
（3）步驟Ⅱ得到金屬銅的反應的化學方程式為Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄．
（4）步驟Ⅰ中加入少量Ca（OH）₂最終目的是減小Fe的消耗量．
（5）步驟Ⅲ需加入Na₂S才能使廢水達到排放標準．從微觀角度看，溶液中實際發生的反應為：
Cu²⁺+S^2-=CuS↓

Answer 1

分析 （1）根據化合物的命名方法、俗稱以及稀硫酸的用途來分析；
（2）過濾可以將固體和液體分開；
（3）由于金屬活動性鐵＞銅，廢水中加入鐵，將銅置換出來；
（4）加入Ca（OH）₂優先與硫酸反應，降低鐵屑的消耗量；
（5）根據步驟Ⅲ加入Na₂S后產生CuS分析．

解答 解：（1）Ca（OH）₂的化學名稱為氫氧化鈣，俗名為熟石灰、消石灰；在工業上稀硫酸可用于制農藥、化肥、醫藥、紡織、金屬除銹等；故填：熟石灰（或消石灰）；金屬除銹（答案合理即可）；
（2）步驟Ⅱ和步驟Ⅲ都將固體和液體分離，所以操作為過濾；過濾操作需要的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯、漏斗等，其中玻璃棒的作用是引流故填：過濾；漏斗；引流；（3）鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；故填：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（4）加入Ca（OH）₂優先與硫酸反應，消耗了廢水中的硫酸，減少了鐵屑與硫酸的反應，降低鐵屑的消耗量；故填：減小Fe的消耗量；
（5）步驟Ⅲ需加入Na₂S才能使廢水達到排放標準．從微觀角度看，溶液中實際發生的反應是銅離子與硫離子結合成硫化銅沉淀；故填：S^2-．

點評 對于流程圖的題目關健是看明白流程圖中各物質的轉化關系，注意過量物質的去向，如何除去過量物質．