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专题三 金属回收与废水处理,知识整理 工业废水常含有AgNO3、Cu(NO3)2等贵重金属元素，处理方法： (1)一般加入 ，使金属Ag和Cu完全置换出来 (2)在AgNO3、Cu(NO3)2：混合溶液中加入铁粉，铁粉首先置换活动动性较弱的金属 ；然后，如果铁粉有剩，才置换金属 例题分析 例1 :实验结束时，同学们将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，如果将废液直接排放就会造成水污染。于是几位同学利用课余处理废液，回收工业重要原料硫酸锌和有关金属。实验过程如下： 请回答： （1）滤液A和滤液B含有相同的溶质，其名称是 ；固体B的化学式为 。,Zn或 Fe,Ag,Cu,专题三 金属回收与废水处理,（2）写出步骤其中一个反应的化学方程式 ；步骤发生反应的化学方程式为 。 （3）要检验步骤中加入的稀硫酸是否足量的方法是 。 （4）若实验过程中的物质损失可以忽略，要计算该废液中硫酸锌的质量分数，必须称量：废液的质量和 。 【思路点拨】 本题根据废水处理流程图进行推断，过量锌粉与CuSO4、ZnSO4、FeSO4废液反应，A为ZnSO4，B也是硫酸锌，的一个反应可以是锌与CuSO4、FeSO4两者之一的置换，固体C为锌铜混合物，硫酸只与混合物中的锌反应，步骤中加入的稀硫酸足量的目的是除尽锌粉，应该在滤渣中加入稀硫酸，根据质量守恒定律可以解决最后一问。 解答（1）硫酸锌 Fe （2）Zn+CuSO4 =ZnSO4 +Cu 或Zn+ FeSO4= ZnSO4+ Fe Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2（3）取步骤的滤渣于试管中加入少量稀硫酸，若有气泡产生则酸不足量（或若无气泡产生，则酸已足量） （4）硫酸锌的质量、锌粉的质量或硫酸锌、固体B、固体C、铜的质量,专题三 金属回收与废水处理,例2 （2009肇庆）兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染”的活动中，取某工厂合金废料（含铝、铁、铜）进行如下实验： （1）操作的名称是 ；该操作需用到的铁制仪器为 。 （2）固体A的成分是 ；操作反应的化学方程式为 。 （3）黑色固体C加适量稀硫酸反应的方程式为 。 （4）图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径，你认为合理的途径是 （填：“”或“”），理由是 。 【思路点拨】 由操作是分离固体和液体，所以是过滤，过滤所需的铁制仪器是铁架台等支持仪器。由逆推方法可得出固体A的成分和操作反应，黑色固体C加适量稀硫酸反应比固体A的成分,专题三 金属回收与废水处理,得出更易，图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径哪一条合理不容易判断，因为金属与碱反应，含铝的钠盐与足量的盐酸反应，都没有学过，有很多同学就无法往下做题，但这里不需要以上知识，只要能从质量守恒定律，化学反应元素种类不变就可判断。 解答：（1）过滤 铁架台（带铁圈）、或三角架 （2）铁、铜（或Fe、Cu） Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 （3）CuO + H2SO4 = CuSO4 +H2O （4） 途径没有引入新的杂质，得到的是纯净的氯化铝溶液（或途径引入的杂质钠盐，得到的氯化铝不是纯净。合理表述均给分。） 强化训练：A组 1（2012北京市）金属在生产和生活中有广泛的应用。 （1）下列金属制品中，利用金属导电性的是_（填字母序号）。,C,专题三 金属回收与废水处理,（2）铁制品在沙漠地区不易锈蚀的原因是_。 （3）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁反应的化学方程式为_。 （4）某厂排放的废水中含有硫酸铜，将废水处理可得到铜和铁红（氧化铁）两种产品。过程如下图所示（废水中的其他物质不参与反应）； 过程中发生反应的化学方程式为_ _。 A-G七种物质中含铁元素的有_（填字母代号）。 2、（2011肇庆）氯化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻剂。实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液（含有MgCl2、FeCl3等）通过以下途径制得无水氯化钙。 （1）操作I的名称为 ，操作II的名称为 。滤渣的化学成分有 。,没有水分,3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,A、B、C、E、G,过滤,冷却结晶或结晶,Mg(OH)2、Fe(OH)3, 多写Ca(OH)2不扣分）,专题三 金属回收与废水处理,（2）石灰乳的作用是 ， ，写出其中1个反应的化学方程式 。 3（2011.河南省）在Cu(NO3) 2、A1(NO3) 3和AgNO3伍的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生。则反应后所得溶液中含有的金属离子有 ；反应后溶液的质量比原混合溶液的质量 (填“大”或“小”)；有关反应的化学方程式为 (写出一个即可)。 4（2014茂名）某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe2+，Na+，Ca2+，Cu2+，Cl，为了达到零污染的目标，将污水进行如下工业流程处理： （1）步骤的操作名称是 ，并写出步骤中的化学方程式 （2）滤渣所含的物质是 （填化学式）,2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O或MgCl2+ Ca(OH)2=Mg(OH)2+CaCl2 或2FeCl3 +3Ca(OH)2=2Fe(OH)3+3CaCl2（2分，有无“”不扣分）,中和废液中的酸,使废液中的镁、铁充分沉淀,Al3+ 和Fe2+,小,过滤,Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,Fe和Cu,Fe十2AgNO3Fe(NO3) 2+2Ag 或Fe十Cu(NO3) 2Fe(NO3) 2+Cu或Fe+H2SO4FeSO4十H2,专题三 金属回收与废水处理,（3）加入过量NaOH溶液的目的是 （4）在滤液中加入盐酸使得到的溶液呈中性，要使用 来测定溶液的酸碱度，确保盐酸不过量 B组 5某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费。初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其它有关化学知识对废水进行处理。 (1)复习常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号。 (2)设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：,完全除去Fe2+,pH试纸,Ag,Na,Zn,专题三 金属回收与废水处理,废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中_性杂质除去。进行过滤的操作所需的仪器有：_、_、_、_（请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写）。 金属X是 ，其加入废水后发生反应的化学方程式为_； 溶液Y是 ，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为_。 从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是_ _。 6、某化学探究小组的同学从实验废液中回收铜，得到的铜样品中含有少量的铁粉。为测定样品中铜的质量分数，同学们按下述两种方案分别进行实验。 (1)请写出两个方案中发生反应的化学方程式 。,不溶,烧杯、 玻璃棒、 铁架台、 漏斗,Fe（或铁）,Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu,稀硫酸,Fe + H2SO4 FeSO4 + H2,结晶（或蒸发结晶或冷却结晶）,Fe+2HCl = FeCl2+H2 Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu,专题三 金属回收与废水处理,(2)方案一中反应进行完毕时的现象是 。 (3)用上述两种方案进行实验都 (填“能”或“不能”)测得样品中铜的质量分数，理由是 。 7（2012河北）某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。 【提出问题】废液中含有什么物质? 【交流表达】 （1）小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是 。 （2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是： 。 【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。 【实验验证】（1）小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸。用pH试纸测定溶液pH的方法： 。,反应前没有对样品进行称量,溶液中无气泡产生,不能,将待测液滴到试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较，确定 pH,溶液显蓝色,铁丝与稀硫酸（或硫酸铜溶液）反应生成硫酸亚铁（或反应生成的硫酸亚铁不与其他物质反应）,专题三 金属回收与废水处理,（2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验现象是 。 通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。 【拓展应用】 （1）若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的 。写出该反应过程中的一个化学方程式 。 （2）反应完全后，过滤，滤渣中物质为 ，滤液中溶质为硫酸亚铁。,铁片（或 Fe、铁粉、铁丝等）,Fe + H2SO4FeSO4 + H2（或 Fe + CuSO4FeSO4 + Cu）,铁和铜（或 Fe 和 Cu）,滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成,结 束,
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