Question

某工廠(chǎng)排出的廢水中含有大量的Fe²⁺、Cu²⁺和SO₄^2-．為了減少污染，變廢為寶，工程師們?cè)O(shè)計(jì)了如下流程，以回收銅和硫酸亞鐵．請(qǐng)回答：

（1）原料①為_(kāi)_____（填化學(xué)式）．
（2）寫(xiě)出加入原料②后反應(yīng)的離子方程式：______．
（3）若在實(shí)驗(yàn)室中完成該流程，操作②需要用到的玻璃儀器的名稱(chēng)是______、
______、______；整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中不可能用到的裝置是______（填字母）．

Answer 1

解：（1）根據(jù)題意知，該物質(zhì)能和銅離子反應(yīng)且不引進(jìn)新的雜質(zhì)離子，所以只能是鐵，故答案為：Fe．
（2）操作①中加入過(guò)量的鐵才能使銅離子完全反應(yīng)，所以所得固體的成分是鐵和銅；分離鐵和銅且回收銅，所以加入某物質(zhì)與鐵反應(yīng)，與銅不反應(yīng)，且與鐵反應(yīng)后的物質(zhì)與操作①所得溶液中溶質(zhì)的成分一樣，加入的物質(zhì)只能是稀硫酸，所以發(fā)生的離子反應(yīng)為Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，故答案為：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑．
（3）操作②的分離是固體、液體分離，所以應(yīng)用過(guò)濾的方法，故用到的玻璃儀器有玻璃棒、漏斗、燒杯；
操作①、②的分離是固體、液體分離，所以應(yīng)用過(guò)濾的方法；操作③是蒸發(fā)掉水分，使溶質(zhì)從溶液中析出，所以應(yīng)用蒸發(fā)結(jié)晶的方法；
a、該裝置是過(guò)濾裝置，分離固體和液體；
b、該裝置是萃取裝置，根據(jù)溶解度的不同分離；
c、該裝置是蒸發(fā)結(jié)晶裝置，分離溶劑和溶質(zhì)；
d、該裝置是蒸餾裝置，根據(jù)沸點(diǎn)的不同分離液體和液體；
所以選bd
故答案為：玻璃棒、漏斗、燒杯；bd．
分析：（1）根據(jù)該題要求：回收銅且不引進(jìn)新的雜質(zhì)判斷原料①；
（2）先判斷操作①后的固體成分，再根據(jù)流程圖知：操作①后的溶液中的溶質(zhì)與操作②后的溶液中的溶質(zhì)相同寫(xiě)離子方程式；
（3）根據(jù)混合物的狀態(tài)確定實(shí)驗(yàn)操作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作確定實(shí)驗(yàn)儀器；根據(jù)各裝置用途確定選項(xiàng)；
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置圖的理解和掌握程度．