有关废水(液)处理及金属回收的探究

有关废水(液)处理及金属回收的实验探究

此类探究题主要在溶液中进行，所以涉及的知识点是金 属、酸、碱、盐的性质和置换反应、复分解反应。

一、废水(液)处理的探究 1.废水(液)呈酸性或碱性，要变成中性，处理的办法是利 用中和原理，尽可能使用价廉易得的药品，如熟石灰等。 2.有色溶液要变为无色，处理的办法是沉淀转化法，将有 色离子沉淀。 3.主要操作：过滤，蒸发。

二、贵重金属回收的探究 1.金属回收与废水处理主要是考查金属活动性与生活实际 的结合，往往都利用到置换反应，要注意置换反应发生的先后顺 序及反应是否过量等问题。

例如：工业废水常含有 AgNO3、Cu(NO3)2 等重金属盐，处 理方法：(1)一般加入价廉易得的活泼金属(如铁粉等),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 换活动性较弱的金属银，然后，如果铁粉有剩余，才置换金属铜。

2.主要操作：过滤。

题型 1

废水(液)处理的探究

[例 1]某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学

取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。 过滤，所得的滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶 于稀硝酸的白色沉淀生成；另一份滤液中加入氢氧化钠溶液，产 生蓝色沉淀。试回答： (1) 用化学式回答：加入过量的盐酸，生成的白色沉淀是 Cu(OH)2 AgCl __________ ;生成的蓝色沉淀是________ 。 C (2)废水中一定含有的物质是__________( 填编号)。 A.氯化物 B.硫酸盐 C.硝酸盐 D.碳酸盐

(3)该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案 如下[已知白色的 Fe(OH)2 固体在潮湿的空气中可生成红褐色的 Fe(OH)3]:

Fe ① 金 属 X 为 __________ , 固 体 A 中 一 定 含有 的 物 质 为 Fe 、 Ag 和 Cu __________(写化学式)。D ②B 溶液中的溶质一定含有__________ 和__________( 填字 B 母 )。 A.K2CO3 B.Fe(NO3)2

C.MgCl2

D.Ba(NO3)2

③第Ⅳ步反应的化学方程式为： Ba(NO3)2 + Na2SO4===BaSO4↓+2NaNO3 __________________________________________ 。

题型 2

金属回收的探究 [例 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：

过滤 (1)操作Ⅰ的名称是__________ ;该操作需用到的铁制仪器 铁架台 。 为__________

(2)固体 A 的成分是__________;操作Ⅱ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，你认为合理 的 途 径 是 __________( 填 “Ⅰ” 或

“Ⅱ”) , 理 由 是 ________________________________。

1.某自来水厂用原水处理成自来水的流程如下：

(1)加入活性炭的作用是____________ 吸附杂质 ；在乡村没有活性炭， 明矾 常加入__________ 来净水。 (2)实验室中，静置、吸附、过滤、蒸馏等操作中可以降低 蒸馏 水硬度的是____________ 。 (3)若该地区原水中含有较多的 MgCl2,请写出在原水处理流

程中加入 CaO 时有关反应的化学方程式： CaO+H2O===Ca(OH)2 ①___________________________ ;Ca(OH)2+MgCl2===Mg(OH)2↓+CaCl2 ②__________________________________________ 。

2.氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路板。 以下是印刷线路板的生产及废液的处理过程：

请回答下列问题： (1)步骤②中发生了两个反应 ： 2FeCl3 + Fe===3FeCl2 和 Fe+CuCl2===FeCl2+Cu 。 _________________________ Fe、Cu(或铁、铜),步骤③中发生反应的 (2)滤渣的成分有_________________

2HCl+Fe===FeCl2+H2↑ 化学方程式是：___________________________ 。FeCl2、Cu 。 (3)该流程中可以循环、回收利用的物质是____________

3.(2012 年黑龙江绥化)某小组同学在实验室中欲从含有硫 酸亚铁、硫酸铜的废液中回收金属铜，过程如下：

(1)写出操作Ⅰ、操作Ⅱ的名称：____________ 。 过滤 (2)固体 X 中含有____________ 。 Fe、Cu H2SO4、FeSO4 (3)溶液 B 中的溶质的化学式为___________________ 。

4.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。 K Ca Na Mg Al

Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg ――→ 金属活动性由强到弱

Ag Pt Au

(2)设计如下除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方 案，讨论有关问题：

①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 不溶 烧杯 、玻璃棒 漏斗 请从下图中选择合适仪器， ______ ______、铁架台 ______、______( 并用仪器名称填写)。

Fe(或铁) ,其加入废水后发生反应的化学方程 ②金属 X 是_________ Fe+CuSO4===FeSO4+Cu ; 式为：__________________________ 溶液 Y 是_______ 稀硫酸 ，利用其除去铜中杂质，有关反应的化 +H2SO4===FeSO4+H2↑ 。 学方程式为：Fe ________________________③从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是 结晶(或蒸发结晶或冷却结晶) 。 ___________________________

5.为了达到收旧利废、节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料 MgSO4 和有关金 属，

实验过程如下：

请回答：Fe (1)操作①中被磁铁吸引的金属 A 是________ ;金属 B 是 ________ 。 Cu