Question

已知：铁单质与高价铁盐溶液反应得亚铁盐溶液如2FeCl₃+Fe=3FeCl₂．某化学试剂厂产生废水中含有AgNO₃和Fe（NO₃）₃，为防止污染环境，同时为了综合利用，回收其中的银，将Fe（NO₃）₃转化为FeSO₄.7H₂O，并能得到可灌溉农田的一种钾肥（KNO₃溶液）．某校“STS”小组与该厂科技人员合作，设计了如图所示的方案：

（1）试用化学式表示推断结果（若是溶液只写溶质的化学式）
Y

Ag

　 Z

FeSO₄

  L

KOH

（2）按图标号写化学方程式：
②

Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑

　④

H₂SO₄+Fe（OH）₂═FeSO₄ +2H₂O

．

Answer 1

分析：废水中加入金属X后得到了浅绿色的溶液Q和灰色固体，根据题中的信息可以判断浅绿色溶液Q为硝酸亚铁溶液，而灰色固体为铁和银的混合物，而铁可以和硫酸反应但是银不能，所以判断金属Y为银，而浅绿色溶液Z为硫酸亚铁溶液；根据题意为了得到硝酸钾，所以向溶液Q中加入的碱的溶液L应该为氢氧化钾溶液，即得到的白色沉淀为氢氧化亚铁，而反应④中加入酸后得到了硫酸亚铁溶液，所以可以判断酸M为硫酸，至此各物质均已鉴定完毕可以据此解答该题．

解答：解：废水中加入金属X后得到了浅绿色的溶液Q和灰色固体，根据题中的信息可以判断浅绿色溶液Q为硝酸亚铁溶液，而灰色固体为铁和银的混合物，而铁可以和硫酸反应但是银不能，所以判断金属Y为银，而浅绿色溶液Z为硫酸亚铁溶液；根据题意为了得到硝酸钾，所以向溶液Q中加入的碱的溶液L应该为氢氧化钾溶液，即得到的白色沉淀为氢氧化亚铁，而反应中加入酸后得到了硫酸亚铁溶液，所以可以判断酸M为硫酸；
（1）根据上述分析可以知道Y为银，其化学式为Ag，溶液Z为硫酸亚铁溶液，其化学式为：FeSO₄；溶液L为氢氧化钾溶液，其化学式为KOH；
（2）根据上述分析可以知道反应②为铁和硫酸的反应，该反应的化学方程式为：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；反应④为氢氧化亚铁和硫酸的反应，该反应的化学方程式为：H₂SO₄+Fe（OH）₂═FeSO₄ +2H₂O；
故答案为：（1）Ag；FeSO₄；KOH；
（2）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；H₂SO₄+Fe（OH）₂═FeSO₄ +2H₂O．

点评：本题考查了混合物的分离和提纯，完成此类题目，可以依据物质的性质及物质间的反应进行，要求选用的试剂与物质反应时不能生成新的杂质．