Question

實驗室廢液隨意排放會造成環境污染．某校實驗室的廢液中含有大量AgNO₃、Zn（NO₃）₂和Fe（NO₃）₂，該校實驗小組設計實驗從該廢液中回收銀，并得到副產品硫酸亞鐵晶體．實驗方案如下所示．（實驗過程中未引入其他的金屬元素）

（1）實驗室常用________的方法分離固體甲和溶液乙．
（2）固體甲中含有的物質是（填化學式）________．
（3）步驟②向固體甲中加入過量FeSO₄溶液．檢驗FeSO₄溶液是否過量的方法是________．
（4）固體丙加入稀H₂SO₄所發生反應的化學方程式是________．

Answer 1

解：（1）分離固體甲和溶液乙的方法用過濾，過濾時使用的儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈）．
（2）由題意知：加入的A物質應為Zn，則固體甲中應含有被Zn置換出來的Fe和Ag，還有剩余的Zn．
（3）若A不過量，則溶液中可能有未反應的AgNO₃或Fe（NO₃）₂，再加入鋅粒應繼續反應，鋅粒上有固體析出；若A已過量，則溶液中沒有AgNO₃或Fe（NO₃）₂，再加入鋅粒不能繼續反應，鋅粒上沒有固體析出．
（4）固體丙為銀和鐵的混合物，加入稀硫酸，銀與硫酸不反應，則反應的化學方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
故答案為：（1）過濾；（2）Zn、Fe、Ag；（3）取溶液丁少量于試管中，并向試管中加入少量鋅粒，觀察鋅粒表面是否有固體出現；（4）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
分析：（1）將固體物質與液體物質分開的方法應是過濾；
（2）若想從該廢水中回收銀，應利用金屬活動性順序，用活潑金屬將Ag從AgNO₃溶液中置換出來，且實驗過程中未引入其它的金屬元素，可知，加入的A物質應為Fe或Zn，若加入的是Fe，固體甲中應含有Fe和Ag，則不與FeSO₄溶液，不合題意．因此，加入的A物質應為Zn，則固體甲中應含有被Zn置換出來的Fe和Ag，還有剩余的Zn．
（3）檢驗Zn是否過量的方法，可用繼續加入Zn，看Zn粒表面是否有固體析出的方法；
（4）固體甲是銀、鐵、鋅的混合物，只有鋅與硫酸亞鐵反應，故固體丙為未反應的銀和鐵，銀與硫酸不反應，鐵與硫酸反應．
點評：本題考查了金屬活動性順序與置換反應和過濾的原理及過濾時使用的儀器等，要記住鋅、鐵、銀的活動性，并學會從實驗方案圖中提煉有用的信息．