Question

有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的硫酸铜以及污泥．某同学设计了一个既经济又合理的方法回收铜和硫酸亚铁晶体．方案流程如图：

①步骤①中需采用是实验操作是______（填操作名称），用到的玻璃仪器是______；
②步骤②中：需加入的物质是过量的______；
③步骤③中：需加入适量的物质是______，发生反应的化学方程式是______；
④某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的铜，不需要进行步骤③，你认为是否合理？______（填“合理”或“不合理”），理由是______．

Answer

过滤分离不溶性固体与液体，将废水中的污泥与溶液用过滤法分离，得溶液1中含有硫酸铜和硫酸亚铁，加入过量的铁将硫酸铜中的铜全部置换出来，过滤得到铜和铁的混合物和滤液硫酸亚铁，然后在固体混合物中加入适量硫酸与铁反应生成硫酸亚铁溶液，最后将硫酸亚铁溶液蒸发结晶即得硫酸亚铁晶体．
【解析】
①步骤①是将污泥与溶液分离，故可用过滤，过滤操作中用到的玻璃仪器是 烧杯、漏斗、玻璃棒．
②要将硫酸铜与硫酸亚铁的混合溶液中回收铜，同时得到硫酸亚铁溶液，只能加入过量的铁置换硫酸铜溶液中的铜．
③铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，因此经过步骤②之后得到的固体中含有生成的铜和剩余的铁，加入适量稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁，最后将溶液2和3合在一起进行蒸发结晶即可得到硫酸亚铁晶体．
④经过步骤②之后得到的固体中含有生成的铜和剩余的铁．
故答案为：①过滤   烧杯、漏斗、玻璃棒   ②铁     ③稀硫酸；
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑    ④不合理     固体中有铁