Question

（2012?南安市質(zhì)檢）某工廠排放的廢水中含有大量的硫酸亞鐵，少量的銀離子以及污泥．某校興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又合理的方法回收銀和硫酸亞鐵晶體．方案流程如下：

回答下列問題：
（1）步驟②中：需加入過量的物質(zhì)是

鐵（或Fe）

，溶液2的溶質(zhì)是

硫酸亞鐵（或FeSO₄）

．
（2）步驟③中：需加入適量的物質(zhì)是

H₂SO₄

（填化學(xué)式），發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑

，該反應(yīng)屬于

置換

反應(yīng)（選填“化合”、“分解”、“置換”或“復(fù)分解”）．
（3）某同學(xué)認(rèn)為經(jīng)過步驟②后所得固體就是純凈的銀，不需要進(jìn)行步驟③，你認(rèn)為是否合理？

否

，理由是

步驟②后所得固體含有雜質(zhì)鐵，不純

．

Answer 1

分析：結(jié)合實(shí)驗(yàn)意圖分析實(shí)驗(yàn)流程圖，根據(jù)對流程的分析，判斷流程中所需要加入的物質(zhì)及所采取的實(shí)驗(yàn)操作，并對某些實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行解釋和評價(jià)：
（1）此過程是對銀的分離，為了不引入新的雜質(zhì)此處應(yīng)放金屬鐵，鐵和銀鹽反應(yīng)產(chǎn)生銀和硫酸亞鐵；
（2）由于固體中含有銀與過量的鐵，所以要得到純凈的銀應(yīng)該消耗掉金屬鐵，加稀硫酸可使鐵被消耗；
（3）因?yàn)橹挥孝谥屑尤脒^量的鐵粉才能使銀能被徹底置換出來，因此經(jīng)過步驟②后所得固體是鐵粉和銀的混合物，因此經(jīng)過步驟③除去過量的鐵粉才能得到純凈的銀．

解答：解：（1）步驟②為了回收銀且得到硫酸亞鐵溶液，應(yīng)向廢水中加入鐵粉置換出廢液中的銀離子得到銀，把反應(yīng)后剩余固體與反應(yīng)后的溶液分離，通過過濾操作得到的固體是鐵粉和銀粉，濾液是硫酸亞鐵溶液；
（2）步驟③為把固體銀中的過量鐵粉除去且用所得溶液獲得硫酸亞鐵晶體，因此應(yīng)選擇加入稀硫酸與鐵粉反應(yīng)，反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；反應(yīng)的方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）步驟②為把廢水中的銀離子完全置換，需要加入過量的鐵粉，因此所得到的固體并不是純凈的銀，需要步驟③稀硫酸溶解鐵過程才能得到純凈的銀；
故答案為：（1）鐵（或Fe）； 硫酸亞鐵（或Fe SO₄）；
（2）H₂SO₄；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑； 置換；
（3）否； 步驟②后所得固體含有雜質(zhì)鐵，不純．

點(diǎn)評：此題是一道金屬回收題，解題的關(guān)鍵是要明確回收的原理，結(jié)合題目內(nèi)的框題進(jìn)行分析探討，在選擇所加入物質(zhì)時(shí)，時(shí)時(shí)要注意到最終要得到硫酸亞鐵晶體，因此所加入的物質(zhì)不能引入其它物質(zhì)而致使所得的硫酸亞鐵不純凈．