Question

有一种工业废水，已知其中含有大量硫酸亚铁，少量硫酸铜和硫酸钠．今设计一种既经济又合理的方法，回收铜和硫酸亚铁．可使用的药品：铁、铜、稀硫酸、稀盐酸．设计方案与实验过程如图所示：

根据实验过程判断：
（1）操作（Ⅰ）的名称是    ．
（2）写出加入药品①后发生的反应的化学方程式    ．
（3）加入药品②与操作（Ⅰ）的目的是    （用编号表示）．
a、分离出铜和增加滤液①
b．除去过量的药品①和分离出铜
c．除去过量的药品①和增加滤液①
（4）滤液3中，除溶质硫酸钠，还可能存在的溶质有    ．

Answer

（1）操作（Ⅰ）后得到了固体和滤液，可以知道该操作为过滤，可以据此解答；
（2）加入药品①后生成了铜和滤液，而最后生成了硫酸亚铁，可以判断加入药品①后发生的反应为铁和硫酸铜的反应，可以据此解答；
（3）要使铜全部被置换出，必须加入过量的铁，所以为了将铜分离出来，除去过量的铁，应加入稀硫酸，可以据此解答；
（4）反应中加入的稀硫酸可能没完全反应，而硫酸亚铁也可能没全部结晶析出，可以据此解答．
【解析】
（1）操作（Ⅰ）后得到了固体和滤液，可以知道该操作为过滤；
（2）根据实验目的要收集铜和硫酸亚铁，所以应加入过量的铁来置换出铜，铁和硫酸铜反应生成了铜和硫酸亚铁，加入药品①后发生的反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；
（3）由于加入过量的铁，所以为了将铁转化为硫酸亚铁并分离出铜，应该加入稀硫酸来将多余的铁反应掉，同时可得到较纯的铜，故该实验目的为：b除去过量的药品①和分离出铜，故选b；
（4）反应中加入的稀硫酸可能没完全反应，而硫酸亚铁也可能没全部结晶析出，所以滤液3中，除溶质硫酸钠，还可能存在的溶质有：FeSO4、H2SO4．
故答案为：
（1）过滤；
（2）Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；
（3）b；
（4）FeSO4、H2SO4．