Question

實驗室的某一廢液中含有Cu（NO₃）₂、NaNO₃和AgNO₃三種溶質．小明同學設計了兩種實驗方案來分離、回收廢液中的金屬銅和銀．如圖是小明同學實驗的過程和現象：
方案一：

方案二：

依據以上情況回答問題：
（1）在方案一中，濾液D里含有的溶質是________．寫出操作①中有關反應的化學方程式________．
（2）在方案二中，濾液F里可能含有的溶質是________．
（3）在方案二中，請寫出操作③中使用到的兩種化學儀器的名稱：________．
（4）在評價方案一和方案二時，小玲同學認為方案一優于方案二．請你寫出方案一優于方案二的理由________．

Answer 1

解：（1）由金屬活動性順序表可知，金屬的活動性強弱是：鈉＞鐵＞銅＞銀．當向含有Cu（NO₃）₂、NaNO₃和AgNO₃三種溶質的溶液中加入銅時，銅能與硝酸銀反應生成了銀和硝酸銅，反應的化學方程式是：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；過濾除去了銀．再向溶液中加入鐵時，鐵與硝酸銅反應生成硝酸亞鐵亞鐵和銅，加入的銅和鐵都不能與硝酸鈉反應．所以，溶液中含有的溶質是：Fe（NO₃）₂、NaNO₃；
（2）由金屬活動性順序表可知，金屬的活動性強弱是：鈉＞鐵＞銅＞銀．當向含有Cu（NO₃）₂、NaNO₃和AgNO₃三種溶質的溶液中加入鐵時，鐵首先與硝酸銀溶液反應，生成了硝酸亞鐵和銀，當硝酸銀完全反應時，鐵再與硝酸銅溶液反應，鐵不能與硝酸鈉反應，由于鐵量鐵的不確定．所以，濾液F里可能含有的溶質是Cu（NO₃）₂、AgNO₃；
（3）在方案二中，通過過濾操作能將固液分開，過濾時用到的儀器是：漏斗、玻璃棒、燒杯等；
（4）對比方案一和方案二可以看出，方案一優于方案二．理由是在方案一中能將銀和銅分別分離出來．
故答為：（1）Fe（NO₃）₂、NaNO₃，Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；（2）Cu（NO₃）₂、AgNO₃（3）濾斗、玻璃棒、燒杯；（4）能將銀和銅分別分離出來．
分析：（1）根據金屬活動性順序的應用，前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，分析溶液D中的溶質；
（2）根據金屬活動性順序的應用，前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來以及加入的鐵的量，分析濾液F里可能含有的溶質；
（3）根據過濾的操作，分析用到的儀器；
（4）根據銅、銀的回收對比分析方案一和方案二．
點評：本題考查了金屬活動性順序的應用，完成此題，可以依據金屬活動性順序及其意義進行．