Question

廢棄的定影液中含有一定量的AgNO₃．某化學小組從攝影店收集到一些廢棄的定影液，準備將其中的銀以單質的形式回收．于是，他們進行了如下的實驗活動：
（1）【設計方案】①加入比銀活潑的金屬單質②除去金屬混合物中的雜質
（2）【小組討論】
選擇加入的金屬
甲同學認為：應向定影液中加入過量的銅粉；
乙同學認為：應向定影液中加入過量的鐵粉．
經過討論，同學們認為

 

同學的方案更合理，寫出該方案中發生
反應的化學方程式：

 

．
（3）【進行試驗】
過程如下：
步驟①：廢棄定影

加入較活潑的金屬(過量)

操作a

金屬混合物+溶液A
步驟②：金屬混合物

加入試劑(過量)

操作a

Ag+溶液B
請回答：操作a是

 

，需要用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和

 

．所得溶液B 中的陽離子有

 

．
（4）【實驗驗證】
為保證步驟①中的銀回收完全，請你用實驗證明所加活潑金屬是過量的：

 

．
（5）【拓展應用】
若某影樓平均每天產生20L廢定影液，實驗測得其中含有AgNO₃的量為1.7g/L，又知銀目前的市場價為每克2元，若不考慮回收銀的成本，計算該影樓通過回收銀每年（按365天計）可節約成本多少元．計算式為

 

．

Answer 1

分析：（2）根據金屬活動性順序，活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來，排在氫之前的金屬能與酸反應置換出氫氣；
（3）不溶固體與液體分離采用過濾，過濾時用到濾紙、漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺；鐵可與酸反應，而銅銀都不與酸反應，加入過量的稀鹽酸除去鐵，溶液B中的陽離子要考慮鹽酸過量問題；
（4）根據鐵與銀性質差別，設計實驗證明金屬銀的粉末中是否含有鐵粉；
（5）通過計算硝酸銀中銀元素的質量及金屬銀的市場價格，計算分析每年回收銀的量（按365天計）．

解答：解：（2）銅、鐵皆可置換出硝酸銀溶液中的銀，但銅、銀都不與酸反應，不容易分離銀和銅的混合物，而鐵可與酸反應生成鹽和氫氣，且銅比鐵的單價要高，故乙方案更合理，反應的化學方程式為：Fe+2AgNO₃═Fe（NO₃）₂+2Ag；
（3）實驗過程中加過量金屬、進行操作a后，得到金屬混合物和溶液，即不溶固體與液體的分離，操作為過濾．過濾使用到玻璃儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗．鐵與鹽酸反應后生成氯化亞鐵和氫氣，因為鹽酸需過量，所以溶液B中的陽離子有：H⁺、Fe²⁺；
（4）由于鐵粉能被磁鐵吸引，可選用磁鐵進行檢驗；或鐵能與酸反應產生氫氣，向金屬粉末中滴加稀鹽酸，觀察是否有有氣泡進行檢驗；
（5）20L廢定影液中含有AgNO₃的量=20L×1.7g?L-1=34g．
則34gAgNO₃中Ag的質量=34g×

108

170

×100%=21.6g．
每年（按365天計）回收銀可節約成本=21.6g×365×2元=15768元．
所以計算式為20×1.7×

108

170

×2×365．
故答案為：（2）乙； Fe+2AgNO₃═Fe（NO₃）₂+2Ag；
（3）過濾； 漏斗； H⁺、Fe²⁺；
（4）用磁鐵接觸，觀察銀粉能否被吸引（或取少量銀粉加入稀鹽酸，看有無氣泡放出）；
（5）20×1.7×

108

170

×2×365．

點評：本題考查了金屬活動性順序及應用、置換反應、過濾操作、鐵與鹽酸的反應以及實驗方案的比較．考查面較廣，但不難．