Question

有一種工業(yè)廢水，已知其中含有大量硫酸亞鐵，少量Ag⁺和Na⁺．今設(shè)計(jì)一種既經(jīng)濟(jì)又合理的方法，回收銀和硫酸亞鐵．設(shè)計(jì)方案如圖所示

（1）藥品①是

 

；
（2）沉淀是

 

；
（3）藥品②是

 

；
（4）母液中存在的陽離子：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離、提純的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

專題：

分析：從工業(yè)廢水中回收銀和硫酸亞鐵，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊�收集銀和硫酸亞鐵，由實(shí)驗(yàn)的流程圖可知，加入藥品①后生成了沉淀，過濾加入藥品②得到銀和濾液，所以藥品①加入的鐵過量，鐵和Ag⁺反應(yīng)2Ag⁺+Fe=Fe²⁺+2Ag生成了Ag和亞鐵離子，過濾，得到沉淀為Fe和Ag，濾液為Na₂SO₄、FeSO₄，為了將鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵并分離出銀，應(yīng)該加入稀硫酸來將多余的鐵反應(yīng)掉，同時(shí)可得到較純的銀，藥品②是稀H₂SO₄，過濾，濾液為FeSO₄、H₂SO₄，兩濾液合并，溶質(zhì)為FeSO₄、H₂SO₄、Na₂SO₄，蒸發(fā)濃縮冷卻得硫酸亞鐵晶體，母液為Na₂SO₄、H₂SO₄．
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊�收集銀和硫酸亞鐵，所以應(yīng)加入鐵來置換出銀，據(jù)此解答；
（2）過濾加入藥品②得到銀和濾液，分析藥品①加入的鐵過量；
（3）要使銀全部被置換出，必須加入過量的鐵，所以為了將銀分離出來，除去過量的鐵，應(yīng)加入稀硫酸，可以據(jù)此解答；
（4）反應(yīng)中加入的稀硫酸可能沒完全反應(yīng)，而硫酸鈉也沒結(jié)晶析出，可以據(jù)此解答．

解答： 解：從工業(yè)廢水中回收銀和硫酸亞鐵，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊�收集銀和硫酸亞鐵，由實(shí)驗(yàn)的流程圖可知，加入藥品①后生成了沉淀，過濾加入藥品②得到銀和濾液，所以藥品①加入的鐵過量，鐵和Ag⁺反應(yīng)2Ag⁺+Fe=Fe²⁺+2Ag生成了Ag和亞鐵離子，過濾，得到沉淀為Fe和Ag，濾液為Na₂SO₄、FeSO₄，為了將鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵并分離出銀，應(yīng)該加入稀硫酸來將多余的鐵反應(yīng)掉，同時(shí)可得到較純的銀，藥品②是稀H₂SO₄，過濾，濾液為FeSO₄、H₂SO₄，兩濾液合并，溶質(zhì)為FeSO₄、H₂SO₄、Na₂SO₄，蒸發(fā)濃縮冷卻得硫酸亞鐵晶體，母液為Na₂SO₄、H₂SO₄．
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊�收集銀和硫酸亞鐵，所以應(yīng)加入鐵來置換出銀，鐵和Ag⁺反應(yīng)生成了Ag和亞鐵離子，所以藥品①是Fe，
故答案為：Fe；
（2）加入藥品①后生成了沉淀，過濾加入藥品②得到銀和濾液，所以藥品①加入的鐵過量，所以沉淀是Fe和Ag，
故答案為：Fe和Ag；   
（3）由于加入過量的鐵，所以為了將鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵并分離出銀，應(yīng)該加入稀硫酸來將多余的鐵反應(yīng)掉，同時(shí)可得到較純的銀，故藥品②是稀H₂SO₄，
故答案為：藥品②是稀H₂SO₄；
（4）反應(yīng)中加入的稀硫酸可能沒完全反應(yīng)，而硫酸鈉也沒結(jié)晶析出，所以母液中，除溶質(zhì)硫酸鈉，還可能存在的溶質(zhì)有：Na₂SO₄、H₂SO₄，陽離子：Na⁺、H⁺，
故答案為：Na⁺、H⁺；

點(diǎn)評(píng)：本題考查工業(yè)廢水的處理，注意不溶于液體的固體與液體分離的方法是過濾，從溶液中得到一種金屬時(shí)，加入排在該金屬前面的金屬利用置換反應(yīng)就行，題目難度不大．