题目

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　　，分离所得混合物的方法是　． （2）步骤③中发生反应的化学方程式是　　． （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？　　，理由是　． （4）步骤④的操作是　　，溶液2和溶液3为什么要混合？　　． 答案：【考点】物质的相互转化和制备；过滤的原理、方法及其应用；金属的化学性质；书写化学方程式． 【专题】实验性简答题；物质的制备． 【分析】（1）为置换出溶液的银达到回收银、而同时得到硫酸亚铁晶体的实验要求，此时应选择加入过量铁粉以便完全置换溶液中的银；由于反应后所得混合物为固体铁粉、银粉和硫酸亚铁溶液所形成的混合物，根据过滤是分离固体与液体所形成混合物的方法，可采取过滤的方法进行分离； （2）为得到较纯净的银，而在除去银粉中混有的铁粉时还需要得到硫酸亚铁，因此可判断此时应加入稀硫酸把铁反应生成硫酸亚铁； （3）在回收废液中的银时，为把废液中的银全部置换出来，加入了过量的铁粉，所以说所得银粉中一定含有未反应完的铁粉，因此，必须使用硫酸进行处理才能得到纯净的银； （4）对溶液进行蒸发，可以将硫酸亚铁从其溶液中极出而获得硫酸亚铁晶体；混合都是硫酸亚铁溶液的溶液2和溶液3，可得到更多的晶体． 【解答】解：（1）根据金属活动性铁＞银及最终要得到硫酸亚铁晶体的实验要求，加入过量铁粉以完全置换溶液中的银；所得混合物为固体铁粉、银和硫酸亚铁溶液所形成，因此，采取过滤的方法进行分离； （2）为除去银粉中混有的铁粉并得到硫酸亚铁，此时应加入稀硫酸把铁反应生成硫酸亚铁，其化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； （3）置换废液中的银时必须加入过量的铁粉，因此所得银粉中一定含有未反应的铁粉，必须使用硫酸进行处理才能得到纯净的银； （4）为从硫酸亚铁溶液中获得硫酸亚铁晶体，需要对溶液进行蒸发；溶液2和溶液3都是硫酸亚铁溶液，混合后加热可得到更多的晶体，综合利用； 故答案为： （1）过量Fe；过滤；（2）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑； （3）不合理，因为要使Ag+完全置换出来，必须加入过量的铁； （4）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（其他合理答案也可）． 【点评】根据金属活动性顺序表，位于氢之前的金属能与酸发生置换反应将酸中氢置换出来，活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来． 　

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