工业废水中含硫酸亚铁和铜离子,怎么处理
首先是先回收金属铜,加入铁粉最好了
加入了铁粉后,一个是铁粉和铜离子置换生成了铜单质
一个是铁粉和三价铁离子氧化还原生成了亚铁
然后等到不能析出铜单质的时候过滤
然后把溶液蒸发结晶就是硫酸亚铁晶体
可以先处理铁离子,然后回收铜离子,用我们的T-IRR特种除铁树脂除铁,然后用CH-90回收铜离子,或者先曝气处理铁,然后用CH-90回收铜,很容易达到排放标准。
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于先生
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1、废水中加足量铁,发生反应:Fe+Cu2+ =Fe2+ + Cu
2、过滤可得沉淀是铜和过量的铁,滤液含硫酸亚铁和较少的钠离子
3、再在过滤得到的固体里加足量稀硫酸,溶解过量的铁,发生反应:Fe+2H+ =Fe2+ + H2
4、过滤可得沉淀是铜(洗涤、干燥就得到产品),滤液含硫酸亚铁和硫酸
5、最后将2、4步的滤液合并蒸发结晶可得硫酸亚铁晶体。
| (1)铁(或Fe) Fe+CuSO 4 =Cu+FeSO 4 (2)除去铜中的铁 (3)蒸发 |
| 本题以反应流程的形式,主要考查学生金属的化学性质知识点。第(1)题加入金属X是为了除去废液中的CuSO 4 ,还不能引入新的金属杂质,所以X是铁,Fe和CuSO 4 反应生成Cu和FeSO 4 ;第(2)题中加入过量的稀硫酸,是为了除去金属混合物中的铁,得到纯净的铜;第(3)题从溶液中得到固体物质应该采用蒸发的方法。 |
| (1)过滤是将不溶性固体从溶液中分离出来的操作,组装过滤器需要的仪器有:铁架台、漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒,其中玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒; (2)为回收废液中的Cu 2+ 需加入铜前面的金属进行置换,但要得到较为纯净FeSO 4 的溶液,只能向废液中加入过量的铁粉与硫酸铜发生置换反应,生成物中只有硫酸亚铁,加入其它金属溶液中又混有其它溶质.所以金属X是铁粉,反应的方程式是:Fe+CuSO 4 =FeSO 4 +Cu;铜排在氢后面,不与酸反应,而铁排在氢前面,与酸反应,因此为除去混在铜粉里的铁粉并且得到FeSO 4 溶液,把金属混合物放入足量的稀硫酸并过滤即可,所以,溶液Y是稀硫酸,反应的方程式是:Fe+H 2 SO 4 =FeSO 4 +H 2 ↑; (3)要从滤液中获取硫酸亚铁晶体,需要采取蒸发结晶或降温结晶,使硫酸亚铁从溶液中结晶析出. 故答案为:(1)不溶性杂质,烧杯、玻璃棒;(2)铁,Fe+CuSO 4 =FeSO 4 +Cu;稀硫酸,Fe+H 2 SO 4 =FeSO 4 +H 2 ↑;(3)结晶. |
先加过量铁粉把铜置换出来,Cu2++Fe=Fe2++Cu,过滤,废水中剩下FeSO4和少量的Na+,铁粉、铜中加H2SO4得到FeSO4,
故答案为:Fe;H2SO4;Cu;
(2)根据流程图中可以知道,操作Ⅰ加铁粉,Cu2++Fe=Fe2++Cu,过滤,废水E中剩下FeSO4和少量的Na+,加入C中的B为H2SO4,因为铁粉、铜中加入适量稀硫酸,稀硫酸和铁粉反应,生成硫酸亚铁,分离不溶于水的固体和液体,用过滤,回收硫酸亚铁,需采用冷却结晶,
故答案为:过滤;蒸发结晶;
(3)加入Fe后发生的化学方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu; 加入H2SO4后发生的化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
故答案为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑.
如果非要回收,可以的步骤是:上述污泥加硫酸溶解,过滤,滤液加铁粉,铜被置换,过滤得铜粉;滤液加热浓缩,冷却后就会得到硫酸亚铁结晶。
Cu2+ +Fe=Fe2+ +Cu 过滤
Fe2+ +2NaoH=Fe(oH)2+2Na+
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 过滤
2Fe(OH)3+3H2SO4+Fe=3FeSO4+6H2O
2、在Cu(OH)2,Fe(OH)2中加过量稀H2SO4,溶液C的成分为CuSO4,FeSO4、H2SO4;
3、加过量铁,过滤出Fe、Cu,滤液D是FeSO4;
4、加过量稀H2SO4,过滤出Cu,实现了回收金属铜,滤液是FeSO4、H2SO4
5、最后溶液合一块,进行蒸发,浓缩,冷却结晶,过滤,就得到FeSO4?7H2O,回收硫酸亚铁.
(1)经过②后,分离出液体和固体,故答案为:过滤;漏斗、玻璃棒、烧杯;
(2)溶液C的成分为CuSO4,FeSO4、H2SO4,加过量铁,过滤出Fe、Cu,溶液D中只有一种盐是硫酸亚铁,所以固体E就是Fe、Cu,所以固体F就是铜,过量的铁是为了将CuSO4中的铜全部置换出来,加入过量稀硫酸的目的是除去铜中的铁,实现了回收金属铜,将推出的各种物质代入验证即可,
故答案为:Fe和Cu;稀硫酸;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(3)为了实现Na+的溶液分离,可将溶液中的Fe2+和Cu2+转化为沉淀,故答案为:将溶液中的Fe2+和Cu2+转化为沉淀,便于与含有Na+的溶液分离.
(4)蒸发是从溶液中获得晶体常采用的方法,产生沉淀后通过过滤实现分离,故答案为:蒸发浓缩;过滤;
(5)先加入足量稀盐酸再加入少量BaCl2溶液,若观察到有白色沉淀,则说明溶液⑧中含有SO42-,故答案为:足量稀盐酸;少量BaCl2溶液.