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1、例题分析,知识整理,强化训练,专题三 金属回收与废水处理,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的混合溶液中加入铁粉,铁粉首先置换活动性较弱的金属 ;如果铁粉有剩,才置换金属 。,知识整理,Zn或Fe,Ag,Cu,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
2、B的化学式为 。 (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、FeSO4两者之一的置换反应,固体C为锌铜混合物,硫酸只与混合物中的锌反应,步骤中加入的足量稀硫酸的目的是除尽锌,验证足量的方法是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
3、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),例2 (2015新疆)某工厂欲从含有CuSO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如下图: (1)操作的名称是 ,需用到的玻璃仪器除烧杯之外还有 。 (2)加入过量A物质的化学式是 。 (3)加入适量B物质时反应的化学方程式是 。,【思路点拨】(1)由操作过程可知,操作是将固液分离,操作名
4、称是过滤,需用到的玻璃仪器除烧杯之外还有漏斗、玻璃棒。 (2)由于铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁与硫酸反应生成了硫酸亚铁和氢气。由题意可知,要回收铜和得到硫酸亚铁,应向废液中加入过量A物质是铁,最后再加入适量的B应是稀硫酸,将过量的铁除去,所以A的化学式是Fe。 (3)由上述分析可知,加入适量B物质时反应的化学方程式是Fe+H2SO4=FeSO4+H2。,【解答】(1)过滤 漏斗、玻璃棒 (2)Fe (3)Fe+H2SO4=FeSO4+H2,强化训练,1.(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
5、下途径制得无水氯化钙。 (1)操作的名称为 ,操作的名称为 。滤渣的化学成分有 。(2)石灰乳的作用是 , ,写出其中一个反应的化学方程式: 。,过滤,A组,冷却结晶或结晶,Mg(OH)2、Fe(OH)3,中和废液中的酸,使废液中的镁、铁充分沉淀,2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O,2.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化学方程式为 。(4)图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径,你
6、认为合理的途径是 (填“”或“”),理由是 。,过滤,铁架台(带铁圈)、或三脚架,铁、铜,Fe+H2SO4=FeSO4+H2,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,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,得到的氯化铝不纯净。合理表述均可。),3.(2015揭阳)某金属冶炼厂的工业废渣中含有泥沙和某些单质,其中单质含有铜、锌和少部分硫。现欲回收铜和锌,并对硫进行处理,主要流程如下图所示: (1)在废气A中,一定含有的有害气体是 (填化学式)。操作的操作名称是 。(2)溶液D中含有的溶质是 (填化学式)。 (3)写出加入Zn后发生的化学方程式(写出其中之一即可):
7、。,SO2,过滤,ZnSO4、CuSO4和H2SO4,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,4.(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)。(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。,过滤,Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,Fe和Cu,完全除去Fe2+,pH试纸,5.某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、Cu
8、SO4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”结合其他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。,Na,Zn,Ag,(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:,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)。,不溶,烧杯,玻璃棒,铁架台,漏斗,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
9、式为 。 从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是 。,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),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 。 (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 。,Fe+2HCl=FeCl2+H2,溶液中无气泡产生,不能,反应前没有对样品进行称量,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,谢谢!,