Question

【題目】礦山廢水中含有大量的H2SO4和CuSO4 ， 直接排放會影響水體酸堿性，并造成重金屬污染。通過處理可以回收金屬銅，并使廢水pH和重金屬含量達到排放標準。

已知：步驟I無藍色沉淀生成。
（1）步驟Ⅱ和步驟Ⅲ都需進行的操作是。
（2）步驟Ⅱ得到金屬銅的反應的化學方程式為。
（3）加入Ca(OH)2可以降低鐵屑的消耗量，原因是（請用文字并結合化學方程式解釋）。
（4）步驟Ⅲ需加入Na2S才能使廢水達到排放標準，由此推測廢水③不達標的主要原因是其中含有。

Answer 1

【答案】
（1）過濾
（2）Fe + CuSO4 =Cu + FeSO4
（3）Ca(OH)2會與廢水中的硫酸發(fā)生反應：Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O,消耗了廢水中的硫酸,減少了鐵屑與硫酸的反應：Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑
（4）CuSO4（或Cu2+）
【解析】解：（1）步驟Ⅱ和步驟Ⅲ都是進行固體和液體的分離，故都需進行的操作是過濾；（2）鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵。反應的化學方程式為Fe + CuSO4 =Cu + FeSO4；（3）加入Ca(OH)2可以降低鐵屑的消耗量，原因是Ca(OH)2會與廢水中的硫酸發(fā)生反應：Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O，消耗了廢水中的硫酸，減少了鐵屑與硫酸的反應：Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑；（4）由于步驟Ⅲ后生成CuS。故步驟Ⅲ需加入Na2S才能使廢水達到排放標準，由此推測廢水③不達標的主要原因是其中含有CuSO4（或Cu2+）。
故答案為：過濾、Fe + CuSO4 =Cu + FeSO4、Ca(OH)2會與廢水中的硫酸發(fā)生反應：Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O，消耗了廢水中的硫酸，減少了鐵屑與硫酸的反應：Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑、CuSO4（或Cu2+）。
分離溶液和固體采用過濾的方法，（1）越左金屬活動性就越強，左邊的金屬可以從右邊金屬的鹽溶液中置換出該金屬出來
（2）排在氫左邊的金屬，可以從酸中置換出氫氣；排在氫右邊的則不能。