Question

已知：鐵單質與高價鐵鹽溶液反應得亞鐵鹽溶液如2FeCl₃+Fe=3FeCl₂．某化學試劑廠產生廢水中含有AgNO₃和Fe（NO₃）₃，為防止污染環(huán)境，同時為了綜合利用，回收其中的銀，將Fe（NO₃）₃轉化為FeSO₄.7H₂O，并能得到可灌溉農田的一種鉀肥（KNO₃溶液）．某校“STS”小組與該廠科技人員合作，設計了如圖所示的方案：

（1）試用化學式表示推斷結果（若是溶液只寫溶質的化學式）
Y______  Z______  L______
（2）按圖標號寫化學方程式：
②______ ④______．

Answer 1

【答案】分析：廢水中加入金屬X后得到了淺綠色的溶液Q和灰色固體，根據題中的信息可以判斷淺綠色溶液Q為硝酸亞鐵溶液，而灰色固體為鐵和銀的混合物，而鐵可以和硫酸反應但是銀不能，所以判斷金屬Y為銀，而淺綠色溶液Z為硫酸亞鐵溶液；根據題意為了得到硝酸鉀，所以向溶液Q中加入的堿的溶液L應該為氫氧化鉀溶液，即得到的白色沉淀為氫氧化亞鐵，而反應④中加入酸后得到了硫酸亞鐵溶液，所以可以判斷酸M為硫酸，至此各物質均已鑒定完畢可以據此解答該題．
解答：解：廢水中加入金屬X后得到了淺綠色的溶液Q和灰色固體，根據題中的信息可以判斷淺綠色溶液Q為硝酸亞鐵溶液，而灰色固體為鐵和銀的混合物，而鐵可以和硫酸反應但是銀不能，所以判斷金屬Y為銀，而淺綠色溶液Z為硫酸亞鐵溶液；根據題意為了得到硝酸鉀，所以向溶液Q中加入的堿的溶液L應該為氫氧化鉀溶液，即得到的白色沉淀為氫氧化亞鐵，而反應中加入酸后得到了硫酸亞鐵溶液，所以可以判斷酸M為硫酸；
（1）根據上述分析可以知道Y為銀，其化學式為Ag，溶液Z為硫酸亞鐵溶液，其化學式為：FeSO₄；溶液L為氫氧化鉀溶液，其化學式為KOH；
（2）根據上述分析可以知道反應②為鐵和硫酸的反應，該反應的化學方程式為：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；反應④為氫氧化亞鐵和硫酸的反應，該反應的化學方程式為：H₂SO₄+Fe（OH）₂═FeSO₄ +2H₂O；
故答案為：（1）Ag；FeSO₄；KOH；
（2）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；H₂SO₄+Fe（OH）₂═FeSO₄ +2H₂O．
點評：本題考查了混合物的分離和提純，完成此類題目，可以依據物質的性質及物質間的反應進行，要求選用的試劑與物質反應時不能生成新的雜質．