Question

有一种工业废水，已知其中含有大量硫酸亚铁，少量Ag⁺和Na⁺．今设计一种既经济又合理的方法，回收银和硫酸亚铁．设计方案如图所示

（1）药品①是

 

；
（2）沉淀是

 

；
（3）药品②是

 

；
（4）母液中存在的阳离子：

 

．

Answer 1

考点：物质分离、提纯的实验方案设计

专题：

分析：从工业废水中回收银和硫酸亚铁，根据实验目的要收集银和硫酸亚铁，由实验的流程图可知，加入药品①后生成了沉淀，过滤加入药品②得到银和滤液，所以药品①加入的铁过量，铁和Ag⁺反应2Ag⁺+Fe=Fe²⁺+2Ag生成了Ag和亚铁离子，过滤，得到沉淀为Fe和Ag，滤液为Na₂SO₄、FeSO₄，为了将铁转化为硫酸亚铁并分离出银，应该加入稀硫酸来将多余的铁反应掉，同时可得到较纯的银，药品②是稀H₂SO₄，过滤，滤液为FeSO₄、H₂SO₄，两滤液合并，溶质为FeSO₄、H₂SO₄、Na₂SO₄，蒸发浓缩冷却得硫酸亚铁晶体，母液为Na₂SO₄、H₂SO₄．
（1）根据实验目的要收集银和硫酸亚铁，所以应加入铁来置换出银，据此解答；
（2）过滤加入药品②得到银和滤液，分析药品①加入的铁过量；
（3）要使银全部被置换出，必须加入过量的铁，所以为了将银分离出来，除去过量的铁，应加入稀硫酸，可以据此解答；
（4）反应中加入的稀硫酸可能没完全反应，而硫酸钠也没结晶析出，可以据此解答．

解答： 解：从工业废水中回收银和硫酸亚铁，根据实验目的要收集银和硫酸亚铁，由实验的流程图可知，加入药品①后生成了沉淀，过滤加入药品②得到银和滤液，所以药品①加入的铁过量，铁和Ag⁺反应2Ag⁺+Fe=Fe²⁺+2Ag生成了Ag和亚铁离子，过滤，得到沉淀为Fe和Ag，滤液为Na₂SO₄、FeSO₄，为了将铁转化为硫酸亚铁并分离出银，应该加入稀硫酸来将多余的铁反应掉，同时可得到较纯的银，药品②是稀H₂SO₄，过滤，滤液为FeSO₄、H₂SO₄，两滤液合并，溶质为FeSO₄、H₂SO₄、Na₂SO₄，蒸发浓缩冷却得硫酸亚铁晶体，母液为Na₂SO₄、H₂SO₄．
（1）根据实验目的要收集银和硫酸亚铁，所以应加入铁来置换出银，铁和Ag⁺反应生成了Ag和亚铁离子，所以药品①是Fe，
故答案为：Fe；
（2）加入药品①后生成了沉淀，过滤加入药品②得到银和滤液，所以药品①加入的铁过量，所以沉淀是Fe和Ag，
故答案为：Fe和Ag；   
（3）由于加入过量的铁，所以为了将铁转化为硫酸亚铁并分离出银，应该加入稀硫酸来将多余的铁反应掉，同时可得到较纯的银，故药品②是稀H₂SO₄，
故答案为：药品②是稀H₂SO₄；
（4）反应中加入的稀硫酸可能没完全反应，而硫酸钠也没结晶析出，所以母液中，除溶质硫酸钠，还可能存在的溶质有：Na₂SO₄、H₂SO₄，阳离子：Na⁺、H⁺，
故答案为：Na⁺、H⁺；

点评：本题考查工业废水的处理，注意不溶于液体的固体与液体分离的方法是过滤，从溶液中得到一种金属时，加入排在该金属前面的金属利用置换反应就行，题目难度不大．