Question

18．有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥．某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体．方案流程如下：

回答下列问题：（1）步骤②中：需加入的物质是铁粉Fe，分离所得混合物的方法是过滤过滤．
（2）步骤③中：需加入的物质是稀硫酸，发生反应的化学方程式是Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？不合理不合理，理由是使Ag⁺完全置换出来，必须加入过量的铁使Ag⁺完全置换出来，必须加入过量的铁．
（4）步骤④的操作是蒸发结晶蒸发结晶，溶液2和溶液3为什么要混合？两种滤液中都含有硫酸亚铁，可得到更多的硫酸亚铁，综合利用 两种滤液中都含有硫酸亚铁，可得到更多的硫酸亚铁，综合利用．

Answer 1

分析 结合实验意图分析实验流程图，根据对流程的分析，判断流程中所需要加入的物质及所采取的实验操作，并对某些实验操作进行解释和评价．

解答 解：（1）步骤②为了回收银且得到硫酸亚铁溶液，应向废水中加入铁粉置换出废液中的银离子；把反应后剩余固体与反应后的溶液分离，应进行过滤操作；
故答案为：铁粉；过滤；
（2）步骤③为把固体银中的过量铁粉除去且用所得溶液获得硫酸亚铁晶体，因此应选择加入稀硫酸与铁粉反应，反应生成硫酸亚铁和氢气；
故答案为：稀硫酸；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
（3）步骤②为把废水中的银离子完全置换，需要加入过量的铁粉，因此所得到的固体并不是纯净的银，需要步骤③的处理过程；
故答案为：不合理；使Ag⁺完全置换出来，必须加入过量的铁；
（4）步骤④的操作是蒸发结晶，溶液2为除去银离子的溶液，主要为硫酸亚铁溶液；溶液3为除去银中铁粉所得到的溶液，主要为硫酸亚铁溶液；所以把两份溶液混合后可更充分地回收硫酸亚铁晶体；
故答案为：蒸发结晶； 两种滤液中都含有硫酸亚铁，可得到更多的硫酸亚铁，综合利用．

点评 本实验中在选择所加入物质时，时时要注意到最终要得到硫酸亚铁晶体，因此所加入的物质不能引入其它物质而致使所得的硫酸亚铁不纯净．