Question

廢棄的定影液中含有一定量的AgNO₃．某化學(xué)小組從攝影店收集到一些廢棄的定影液，準(zhǔn)備將其中的銀以單質(zhì)的形式回收．于是，他們進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：
（1）【設(shè)計(jì)方案】①加入比銀活潑的金屬單質(zhì)②除去金屬混合物中的雜質(zhì)
（2）【小組討論】
選擇加入的金屬
甲同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)向定影液中加入過(guò)量的銅粉；
乙同學(xué)認(rèn)為：應(yīng)向定影液中加入過(guò)量的鐵粉．
經(jīng)過(guò)討論，同學(xué)們認(rèn)為

 

同學(xué)的方案更合理，寫出該方案中發(fā)生
反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（3）【進(jìn)行試驗(yàn)】
過(guò)程如下：
步驟①：廢棄定影

加入較活潑的金屬(過(guò)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(guò)量)

操作a

Ag+溶液B
請(qǐng)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(yáng)離子有

 

．
（4）【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
為保證步驟①中的銀回收完全，請(qǐng)你用實(shí)驗(yàn)證明所加活潑金屬是過(guò)量的：

 

．
（5）【拓展應(yīng)用】
若某影樓平均每天產(chǎn)生20L廢定影液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其中含有AgNO₃的量為1.7g/L，又知銀目前的市場(chǎng)價(jià)為每克2元，若不考慮回收銀的成本，計(jì)算該影樓通過(guò)回收銀每年（按365天計(jì)）可節(jié)約成本多少元．計(jì)算式為

 

．

Answer 1

分析：（2）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能將活動(dòng)性弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，排在氫之前的金屬能與酸反應(yīng)置換出氫氣；
（3）不溶固體與液體分離采用過(guò)濾，過(guò)濾時(shí)用到濾紙、漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺(tái)；鐵可與酸反應(yīng)，而銅銀都不與酸反應(yīng)，加入過(guò)量的稀鹽酸除去鐵，溶液B中的陽(yáng)離子要考慮鹽酸過(guò)量問(wèn)題；
（4）根據(jù)鐵與銀性質(zhì)差別，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明金屬銀的粉末中是否含有鐵粉；
（5）通過(guò)計(jì)算硝酸銀中銀元素的質(zhì)量及金屬銀的市場(chǎng)價(jià)格，計(jì)算分析每年回收銀的量（按365天計(jì)）．

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(yīng)，不容易分離銀和銅的混合物，而鐵可與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，且銅比鐵的單價(jià)要高，故乙方案更合理，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2AgNO₃═Fe（NO₃）₂+2Ag；
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加過(guò)量金屬、進(jìn)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(guò)濾．過(guò)濾使用到玻璃儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗．鐵與鹽酸反應(yīng)后生成氯化亞鐵和氫氣，因?yàn)辂}酸需過(guò)量，所以溶液B中的陽(yáng)離子有：H⁺、Fe²⁺；
（4）由于鐵粉能被磁鐵吸引，可選用磁鐵進(jìn)行檢驗(yàn)；或鐵能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，向金屬粉末中滴加稀鹽酸，觀察是否有有氣泡進(jìn)行檢驗(yàn)；
（5）20L廢定影液中含有AgNO₃的量=20L×1.7g?L-1=34g．
則34gAgNO₃中Ag的質(zhì)量=34g×

108

170

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

108

170

×2×365．
故答案為：（2）乙； Fe+2AgNO₃═Fe（NO₃）₂+2Ag；
（3）過(guò)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(wú)氣泡放出）；
（5）20×1.7×

108

170

×2×365．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬活動(dòng)性順序及應(yīng)用、置換反應(yīng)、過(guò)濾操作、鐵與鹽酸的反應(yīng)以及實(shí)驗(yàn)方案的比較．考查面較廣，但不難．