Question

18．有一種工業廢水，其中含有大量的硫酸亞鐵，少量的銀離子以及污泥．某同學設計了一個既經濟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：需加入的物質是鐵粉Fe，分離所得混合物的方法是過濾過濾．
（2）步驟③中：需加入的物質是稀硫酸，發生反應的化學方程式是Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
（3）某同學認為經過步驟②后所得固體就是純凈的銀，不需要進行步驟③，你認為是否合理？不合理不合理，理由是使Ag⁺完全置換出來，必須加入過量的鐵使Ag⁺完全置換出來，必須加入過量的鐵．
（4）步驟④的操作是蒸發結晶蒸發結晶，溶液2和溶液3為什么要混合？兩種濾液中都含有硫酸亞鐵，可得到更多的硫酸亞鐵，綜合利用 兩種濾液中都含有硫酸亞鐵，可得到更多的硫酸亞鐵，綜合利用．

Answer 1

分析 結合實驗意圖分析實驗流程圖，根據對流程的分析，判斷流程中所需要加入的物質及所采取的實驗操作，并對某些實驗操作進行解釋和評價．

解答 解：（1）步驟②為了回收銀且得到硫酸亞鐵溶液，應向廢水中加入鐵粉置換出廢液中的銀離子；把反應后剩余固體與反應后的溶液分離，應進行過濾操作；
故答案為：鐵粉；過濾；
（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，因此應選擇加入稀硫酸與鐵粉反應，反應生成硫酸亞鐵和氫氣；
故答案為：稀硫酸；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的處理過程；
故答案為：不合理；使Ag⁺完全置換出來，必須加入過量的鐵；
（4）步驟④的操作是蒸發結晶，溶液2為除去銀離子的溶液，主要為硫酸亞鐵溶液；溶液3為除去銀中鐵粉所得到的溶液，主要為硫酸亞鐵溶液；所以把兩份溶液混合后可更充分地回收硫酸亞鐵晶體；
故答案為：蒸發結晶； 兩種濾液中都含有硫酸亞鐵，可得到更多的硫酸亞鐵，綜合利用．

點評 本實驗中在選擇所加入物質時，時時要注意到最終要得到硫酸亞鐵晶體，因此所加入的物質不能引入其它物質而致使所得的硫酸亞鐵不純凈．