Question

【題目】某工廠的廢水中含有大量的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）加入Ca(OH)2可以降低鐵屑的消耗量，原因是__________（請用文字解釋）。

（3）步驟Ⅲ需加入Na2S，由此推測廢水③不達標的主要原因是其中含有____________。

Answer 1

【答案】過濾 氫氧化鈣和硫酸發生中和反應，防止硫酸和鐵發生反應而減少鐵屑的消耗 Cu2+

【解析】

步驟Ⅰ無藍色沉淀生成，發生的反應是氫氧化鈣和硫酸反應生成水和硫酸鈣，步驟Ⅱ發生的反應是鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，步驟Ⅲ加入硫化鈉生成硫化銅。

（1）步驟Ⅰ無藍色沉淀生成，步驟Ⅱ發生的反應是鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，將銅和液體分離的操作是過濾，步驟Ⅲ加入硫化鈉生成硫化銅，將硫化銅固體和達標廢水分離的操作是過濾，故步驟Ⅱ和步驟Ⅲ都需進行的操作是過濾。

（2）氫氧化鈣和硫酸先反應生成水和硫酸鈣，故加入Ca(OH)2可以降低鐵屑的消耗量，原因是氫氧化鈣和硫酸發生中和反應，防止硫酸和鐵發生反應而減少鐵屑的消耗。

（3）步驟Ⅲ需加入Na2S生成硫化銅固體，則廢水③中含有銅離子，故廢水③不達標的主要原因是其中含有銅離子（Cu2+）。