实验探究四
有关废水(液)处理及金属回收的探究
中考化学总复习
实验探究四
有关废水(液)处理及金属回收的探究
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
[解题指引]废水一般表现出浑浊、有色、有异味，可能还表
现出一定的酸碱性，所以此类题的命题也是围绕几种重要离子的
鉴别来进行设置的，考查学生能否利用所学化学知识判定废水中
可能含有的物质。
[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
__________；生成的蓝色沉淀是________。
(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]：
① 金 属 X 为 __________ ， 固 体 A 中 一 定 含有 的 物 质 为
__________(写化学式)。
②B 溶液中的溶质一定含有__________和__________(填字
母)。
A．K2CO3
C．MgCl2
B．Fe(NO3)2
D．Ba(NO3)2
③ 第 Ⅳ 步 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：
__________________________________________。
思维点拨：废水呈蓝色，说明含有 Cu2＋，所以加入氢氧化
钠溶液后，会产生蓝色沉淀 Cu(OH)2；加入过量的盐酸，还生成
不溶于稀硝酸的白色沉淀，是氯化银 AgCl，说明原溶液中还含

有 Ag＋；考虑到原废水是透明、澄清的，有 Cu2＋、Ag＋同时存在


情况下，Cl－、SO42-、CO32- 与它们都不能同时共存，所以阴离子
只能是 NO3－ 。
答案：(1)AgCl
Cu(OH)2 (2)C
(3)①Fe
Fe 、 Ag 和 Cu
②B
D
③Ba(NO3)2 ＋
Na2SO4===BaSO4↓＋2NaNO3
题型 2
金属回收的探究
[解题指引]主要考查学生能否熟练地运用金属活动性顺序，
结合生活实际，既减少污染，又能回收有用金属，此类题目一定
要考虑所加入的物质是否过量带来的问题。
[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：
(1)操作Ⅰ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
________________________________。
思维点拨：由于操作Ⅰ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Ⅱ反应的化学方程式。黑色固体 C 的成分比固

体 A 更容易得出。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，只要根据质量守恒定律，化学反应元素种类不

变就可判断。
答案：(1)AgCl
Cu(OH)2 (2)C
(3)①Fe
Fe 、 Ag 和 Cu
②B
D
③Ba(NO3)2 ＋
Na2SO4===BaSO4↓＋2NaNO3
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____________；在乡村没有活性炭，
常加入__________来净水。
明矾
(2)实验室中，静置、吸附、过滤、蒸馏等操作中可以降低
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：
①___________________________；
②__________________________________________。
吸附杂质
蒸馏
CaO＋H2O===Ca(OH)2
Ca(OH)2＋MgCl2===Mg(OH)2↓＋CaCl2
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
_________________________。
(2)滤渣的成分有_________________，步骤③中发生反应的
化学方程式是：___________________________。
(3)该流程中可以循环、回收利用的物质是____________。
Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
Fe、Cu(或铁、铜)
2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑
FeCl2、Cu
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
(3)溶液 B 中的溶质的化学式为___________________。
H2SO4、FeSO4
金属活动性由强到弱
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。
Na
Zn
Ag
――→
K Ca
Mg Al Fe Sn Pb (H) Cu Hg
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
______、______、______、______(请从下图中选择合适仪器，
并用仪器名称填写)。
烧杯
玻璃棒
铁架台
漏斗
不溶
②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：________________________。
③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)
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：
(1)操作①中被磁铁吸引的金属 A 是________；金属 B 是
________。
Fe
Cu
(2)操作 a 的名称是________；在蒸发过程中需要使用玻璃
棒，其作用是_______________________。
过滤
搅拌，以防液滴飞溅
(3)写出步骤②所涉及的化学反应方程式：
_____________________________ ， 该反应的基本类型是
________反应(填基本反应类型)。

(4) 实验步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂
________(填标号)。
a
a．硫酸铜溶液
b．氯化钠溶液
c．硝酸银溶液
Mg ＋ H2SO4===MgSO4 ＋ H2↑
置换
6．某化学实验小组实验结束时，将含有 CuSO4、ZnSO4、
FeSO4 的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计
了如下实验方案：
试回答：
(1)步骤①中锌粉必须过量的原因是
______________________________________。
(2)写出步骤①中任一反应的化学方程式：
____________________________。
(3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是

____________________________________________________

____________________________________________________
将废液中的 Cu2＋和 Fe2＋全部置换出来
Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
取少量步骤④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)若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的
质量_____
(填“>”、“<”或“＝”)原废液中硫酸锌的质量。要计算
该废液中硫酸铜质量，必须要称量________________的质量。
＞
固体 D(或铜)
7．(2012 年山东泰安)某兴趣小组的同学从实验室收集到一
桶含有 FeSO4、CuSO4 的废液，他们想从中回收金属铜和硫酸亚
铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题：
(1)步骤①中，金属 X 是____________，该反应的化学方程式
为：_____________________________。
(2)步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是_________________。
(3) 从 滤 液 中 获 得 硫 酸 亚 铁 晶 体 采 用 的 方 法 是
________________。
铁(或 Fe)
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
除去铜中的铁
蒸发结晶
8．(2012 年福建泉州)某金属冶炼厂的管道烟泥中含有炭黑
及金属铜和铁。综合实践活动小组的同学设计了从管道烟泥中回
收金属铜的实验方案，实验过程如下图所示：
请回答：
引流，防止液滴飞溅
硫酸亚铁(或硫酸)
(1) 步 骤 ① 中 ， 过 滤 操 作 使 用 了 玻 璃 棒 ， 其 作 用 是

__________________；滤液B中的溶质有_______________(填一种)。

(2)步骤④中，所加入的金属 X 与 Zn 的活动性顺序是 Zn >X,

金属 X 具有广泛用途，X 是_________；有关反应的化学方程式：

______________________________。

(3) 除 去 不 纯 铜 中 的 杂 质 金 属 X ， 可 选 用 的 试 剂 有
bd
__________(填字母)。

a．铁

c．蒸馏水
b．稀盐酸

d．氯化铜溶液
Fe(铁)
Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4