Question

7．某興趣小組的同學從實驗室收集到一桶含有FeSO₄、CuSO₄的廢液，他們想從中收回金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設計了如下實驗方案．結(jié)合實驗方案回答下列問題：

（1）步驟①中，金屬X是Fe，該反應的化學方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；為什么要加入過量的X保證CuSO₄完全反應
（2）步驟②中，加入過量稀硫酸的目的是除去Fe、Cu混合物中的Fe；發(fā)生的化學方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（3）從濾液中獲得硫酸亞鐵晶體采用的方是蒸發(fā)溶液結(jié)晶．

Answer 1

分析 （1）由于目的是獲得銅單質(zhì)和硫酸亞鐵，所以需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液中需要的是硫酸亞鐵而不能引入新的雜質(zhì)，所以加入的能夠?qū)�銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)的只能是單質(zhì)鐵；
（2）由于加入的鐵是過量的，加入過量稀硫酸的目的是除去銅中的鐵；
（3）蒸發(fā)從溶液中獲得晶體常采用的方法．

解答 解：（1）由題意可知，由于需要將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，而溶液還必須為硫酸亞鐵，即不能引入新的雜質(zhì)，所以可以加入鐵將銅離子轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)．該反應的化學方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄ +Cu；為保證CuSO₄完全反應，F(xiàn)e要過量；
（2）步驟②中，加入過量稀硫酸的目的是：使鐵完全反應，除去銅中的鐵；化學方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）由于濾液中含有稀硫酸，應先加入過量的鐵粉，再過濾，將濾液進行蒸發(fā)可獲得硫酸亞鐵晶．
故答為：（1）Fe；Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；保證CuSO₄完全反應；
（2）除去Fe、Cu混合物中的Fe；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）蒸發(fā)溶液結(jié)晶

點評 解答本題時要注意混合物的分離要考慮為徹底分開而加入過量試劑，所以后一環(huán)節(jié)需要將之除去．