Question

已知某工業(yè)廢水中含有大量CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污水，通過下述過程可從該廢水中檢驗SO

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并回收硫酸銅晶體及其他物質(zhì)．

（1）對廢水中含有的SO₄^2-進(jìn)行檢驗的操作是

 

．
（2）步驟1的主要操作是

 

，
（3）步驟2中需加入某種試劑后再將混合物分離，該試劑是（填化學(xué)式）

 

，固體殘渣的成分是（填化學(xué)式）

 

，步驟2得到Hg的方程式為

 

（溶液中的陰離子為SO₄^2-）．此步驟應(yīng)該在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，原因是

 

．
（4）步驟3中涉及的操作是：蒸發(fā)濃縮、

 

、過濾、烘干．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：工業(yè)廢水中含有大量CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，步驟1過濾，得到溶液中含有Cu²⁺、Ag⁺、Hg²⁺、SO₄^2-，再加入Cu還原Ag⁺、Hg²⁺，過濾得到固體為Ag、Cu，和硫酸銅溶液，把溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、烘干，得到硫酸銅晶體；
（1）SO₄^2-的檢驗方法：加HCl和氯化鋇溶液；
（2）分離固體和液體用過濾；
（3）根據(jù)流程可知步驟2加入的是金屬單質(zhì)，來還原Ag⁺、Hg²⁺；根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)判斷固體殘渣的成分；HgSO₄與Cu發(fā)生置換反應(yīng)；
（4）根據(jù)從溶液中提取溶質(zhì)晶體的方法分析．

解答： 解：工業(yè)廢水中含有大量CuSO₄，少量的Ag⁺、Hg²⁺以及部分污泥，步驟1過濾，得到溶液中含有Cu²⁺、Ag⁺、Hg²⁺、SO₄^2-，再加入Cu還原Ag⁺、Hg²⁺，過濾得到固體為Ag、Cu，和硫酸銅溶液，把溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、烘干，得到硫酸銅晶體；
（1）SO₄^2-的檢驗方法：加HCl和氯化鋇溶液，具體的實驗操作為：取少量廢水于試管中，加足量稀鹽酸，靜置，在上層清液中滴加BaCl₂溶液，若有白色沉淀，說明含有SO₄^2-；
故答案為：取少量廢水于試管中，加足量稀鹽酸，靜置，在上層清液中滴加BaCl₂溶液，若有白色沉淀，說明含有SO₄^2-；
（2）步驟1的主要操作是分離固體和液體用過濾，故答案為：過濾；
（3）根據(jù)流程可知步驟2加入過量的Cu還原Ag⁺、Hg²⁺得到Ag、Hg和過量的Cu，過濾得到固體為Ag、Cu，HgSO₄與Cu發(fā)生置換反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：HgSO₄+Cu=Hg+CuSO₄；Hg具有揮發(fā)性，有毒，所以應(yīng)該在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，
故答案為：Cu；Ag、Cu；HgSO₄+Cu=Hg+CuSO₄；Hg具有揮發(fā)性，有毒；
（4）步驟3是從溶液中提取溶質(zhì)晶體，涉及的操作是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、烘干，故答案為：冷卻結(jié)晶．

點評：本題主要考查了從廢水中回收硫酸銅晶體及其他物質(zhì)，掌握反應(yīng)的原理和步驟是解題的關(guān)鍵，題目難度中等，注意把握離子之間的反應(yīng)．