Question

实验室的某一废液中含有Cu（NO₃）₂、NaNO₃和AgNO₃三种溶质．小明同学设计了两种实验方案来分离、回收废液中的金属铜和银．如图是小明同学实验的过程和现象：
方案一：

方案二：

依据以上情况回答问题：
（1）在方案一中，滤液D里含有的溶质是________．写出操作①中有关反应的化学方程式________．
（2）在方案二中，滤液F里可能含有的溶质是________．
（3）在方案二中，请写出操作③中使用到的两种化学仪器的名称：________．
（4）在评价方案一和方案二时，小玲同学认为方案一优于方案二．请你写出方案一优于方案二的理由________．

Answer 1

解：（1）由金属活动性顺序表可知，金属的活动性强弱是：钠＞铁＞铜＞银．当向含有Cu（NO₃）₂、NaNO₃和AgNO₃三种溶质的溶液中加入铜时，铜能与硝酸银反应生成了银和硝酸铜，反应的化学方程式是：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；过滤除去了银．再向溶液中加入铁时，铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁亚铁和铜，加入的铜和铁都不能与硝酸钠反应．所以，溶液中含有的溶质是：Fe（NO₃）₂、NaNO₃；
（2）由金属活动性顺序表可知，金属的活动性强弱是：钠＞铁＞铜＞银．当向含有Cu（NO₃）₂、NaNO₃和AgNO₃三种溶质的溶液中加入铁时，铁首先与硝酸银溶液反应，生成了硝酸亚铁和银，当硝酸银完全反应时，铁再与硝酸铜溶液反应，铁不能与硝酸钠反应，由于铁量铁的不确定．所以，滤液F里可能含有的溶质是Cu（NO₃）₂、AgNO₃；
（3）在方案二中，通过过滤操作能将固液分开，过滤时用到的仪器是：漏斗、玻璃棒、烧杯等；
（4）对比方案一和方案二可以看出，方案一优于方案二．理由是在方案一中能将银和铜分别分离出来．
故答为：（1）Fe（NO₃）₂、NaNO₃，Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；（2）Cu（NO₃）₂、AgNO₃（3）滤斗、玻璃棒、烧杯；（4）能将银和铜分别分离出来．
分析：（1）根据金属活动性顺序的应用，前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来，分析溶液D中的溶质；
（2）根据金属活动性顺序的应用，前面的金属可以把排在它后面的金属从盐溶液中置换出来以及加入的铁的量，分析滤液F里可能含有的溶质；
（3）根据过滤的操作，分析用到的仪器；
（4）根据铜、银的回收对比分析方案一和方案二．
点评：本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序及其意义进行．