Question

实验室废水任意排放会造成环境污染．某校实验室中的废水中含有大量的AgNO₃、Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂，该校实验小组设计实验从该废水中回收银，并得到副产品硫酸亚铁晶体．实验方案如下所示（实验过程没
有引入第四种金属元素，废液中只含一种阴离子）．回答问题：

（1）实验室常用

 

的方法分离固体甲和废液，该操作需要使用的仪器有

 

．
（2）固体甲中含有的物质是（填化学式）

 

．
（3）步骤①向废水中加入过量的A．检验A是否过量的方法是

 

．
（4）废液中溶质的化学式为

 

．

Answer 1

考点：金属的化学性质,过滤的原理、方法及其应用

专题：金属与金属材料

分析：（1）将固体物质与液体物质分开的方法应是过滤，过滤时使用的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（带铁圈）．
（2）若想从该废水中回收银，应利用金属活动性顺序，用活泼金属将Ag从AgNO₃溶液中置换出来，且实验过程中未引入其它的金属元素，可知，加入的A物质应为Fe或Zn，若加入的是Fe，固体甲中应含有Fe和Ag，则不与FeSO₄溶液，不合题意．因此，加入的A物质应为Zn，则固体甲中应含有被Zn置换出来的Fe和Ag，还有剩余的Zn．
（3）检验Zn是否过量的方法，可用继续加入Zn，看Zn粒表面是否有固体析出的方法．
（4）考虑锌与AgNO₃、Fe（NO₃）₂反应的产物．

解答：解：
根据转化关系可以看出，由于后期的铁和银都是丙和甲中，所以应该是加入了活泼金属将以上两金属置换为单质，所以加入的A为锌．由于锌是过量的，所以需要将之出去，所以可以加入过量的硫酸亚铁，这样不会引入新的杂质．这样剩余的硫酸亚铁和生成的硫酸锌进入了溶液丁，而固体丙为铁和银的混合物，所以适量硫酸就可以实现铁的转化，且得到纯净的银．
（1）分离固体甲和溶液乙的方法用过滤，过滤时使用的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（带铁圈）．
（2）由题意知：加入的A物质应为Zn，则固体甲中应含有被Zn置换出来的Fe和Ag，还有剩余的Zn．
（3）若A不过量，则溶液中可能有未反应的AgNO₃或Fe（NO₃）₂，再加入锌粒应继续反应，锌粒上有固体析出；若A已过量，则溶液中没有AgNO₃或Fe（NO₃）₂，再加入锌粒不能继续反应，锌粒上没有固体析出．
（4）因为锌与AgNO₃、Fe（NO₃）₂反应的产物都为Zn（NO₃）₂，故废液中溶质的化学式为Zn（NO₃）₂
故答案为：
（1）过滤；烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（带铁圈）；
（2）Ag、Fe、Zn
（3）取少量上层清液，加入少量锌粒，若锌粒上有固体析出，则A不过量；若锌粒上无固体析出，则A过量．
（4）Zn（NO₃）₂

点评：本题考查了金属活动性顺序与置换反应和过滤的原理及过滤时使用的仪器等，要记住锌、铁、银的活动性，并学会从实验方案图中提炼有用的信息．