Question

矿山废水中含有大量的H₂SO₄和CuSO₄，直接排放会影响水体酸碱性，并造成重金属污染。通过处理可以回收金属铜，并使废水pH和重金属离子含量达到排放标准。

已知:步骤I中Ca（OH）₂与CuSO₄并没有发生反应； CuSO₄ 属于一种常见的重金属盐。

（1）废水①中一定含有的阳离子有______________。

（2）步骤II和步骤Ⅲ都需进行的操作是______________，实验室进行该操作是用到的一种玻璃仪器是______________。

（3）步骤II得到金属铜的化学反应方程式为______________。

（4）加入少量Ca（OH）₂可以降低步骤II中铁的消耗量，原因是______________。

（5）步骤Ⅲ需加入Na₂S才能使废水达到排放标准，由此推测废水③不达标的主要原因是其中还含有较多的______________，（填化学式或离子符号） ;达标废水pH比废水①pH____________（填“大”或“小”）。

Answer

H+、Cu2+ 过滤 漏斗 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 Ca（OH）2会与废水中的硫酸发生反应，消耗了废水中的硫酸，减少了铁屑与硫酸的反应 CuSO4（或Cu2+） 大

【解析】

（1）硫酸是由氢离子与硫酸根离子构成的，硫酸铜是由铜离子与硫酸根离子构成的，所以废水①中一定含有的阳离子有氢离子与铜离子；故填：H+、Cu2+；
（2）步骤Ⅱ和步骤Ⅲ的操作均是将固体和液体分离，所以操作是过滤。过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；故填：过滤；漏斗；
（3）步骤Ⅱ中加入铁屑得到金属铜，只能是铁和硫酸铜发生反应，化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；故填：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4；
（4）步骤Ⅰ中加入少量Ca（OH）2，无蓝色沉淀生成可知加入的Ca（OH）2只与废水中的硫酸发生反应，这样减少了铁屑与硫酸的反应，使铁屑可以与硫酸铜充分反应。故填：Ca（OH）2会与废水中的硫酸发生反应，消耗了废水中的硫酸，减少了铁屑与硫酸的反应；
（5）步骤Ⅲ加入Na2S后，生成CuS沉淀和达标废水，所以不达标废水中一定含有CuSO4（或Cu2+）。达标废水中的硫酸被除去，所以其pH比废水①pH大；故填：CuSO4（或Cu2+）；大。