Question

（14分）有一種工業廢水，已知其中含有大量的FeSO₄，少量的Ag⁺和Na⁺，以及部分污泥。現設計了一個既經濟又合理的方法以回收金屬銀、硫酸亞鐵。以下列出實驗步驟，試說明每一步驟的目的(不必寫化學方程式)。
(1)過濾                                  
(2)濾液中加入過量鐵粉                        
(3)過濾                                              
(4)將混有鐵粉的Ag用稀硫酸處理，                           
(5)過濾                                    
(6)將第(3)和(5)步的濾液合并，蒸發濃縮，冷卻，                       
(7)過濾，                                      

Answer 1

（14分）（每步2分）(1)過濾除去污泥，(2)濾液中加入過量鐵粉，使Ag⁺還原為金屬銀，(3)過濾，將Ag和過量鐵粉從溶液中分離出來，(4)將混有鐵粉的Ag用稀硫酸處理，使Fe溶解，(5)過濾，分離出銀，(6)將第(3)和(5)步的濾液合并，蒸發濃縮，冷卻，使硫酸亞鐵結晶析出，(7)過濾，得到硫酸亞鐵晶體，Na⁺留在母液中。

（1）污泥不溶于水，因此過濾的目的是除去污泥。
（2）鐵的金屬性強于銀的，用鐵可以置換出單質銀，方程式為Fe＋2Ag^＋=Fe^2＋＋2Ag。
（3）銀和過量的鐵不溶于水，過濾即可實現分離。
（4）銀是不活潑的金屬，和稀硫酸不反應，而鐵可以，方程式為Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑。
（5）再次過濾，即得到單質銀。
（6）(3)和(5)步的濾液中含有硫酸亞鐵，蒸發濃縮，冷卻，即得到硫酸亞鐵結晶。
（7）過濾即得到硫酸亞鐵晶體，Na⁺留在母液中。