(2007?連云港)某研究性學(xué)習(xí)小組在綜合實踐活動中對某化工廠化驗室排出的廢水感興趣,并對其進行了探究:
[調(diào)查獲悉]廢水中含有硝酸亞鐵、硝酸銀
[查閱資料]含硝酸亞鐵的溶液呈淺綠色
[實驗?zāi)康腯探究用鋅從廢水中最大程度地回收金屬銀的方法;探究鋅和廢水中硝酸亞鐵、硝酸銀的反應(yīng)順序
[實驗用品]廢水、所需化學(xué)試劑及相關(guān)的儀器、用品
[設(shè)計方案]他們設(shè)計了如下方案:
[發(fā)現(xiàn)問題]小組成員分別進行實驗,在得到固體甲的同時發(fā)現(xiàn):有些同學(xué)得到無色溶液乙,有些同學(xué)得到深淺不同的淺綠色溶液乙,小丹同學(xué)提出問題:哪種結(jié)果能最大程度地回收金屬銀呢?鋅與廢水中哪種物質(zhì)先反應(yīng)呢?
[討論分析]小軍同學(xué)認(rèn)為:這個問題必須通過探究溶液乙或固體甲的組成才能回答,此觀點得到了大家的贊同,經(jīng)研究,他們決定探究溶液乙.于是他們分成兩小組,第一組對無色溶液進行探究,第二組對淺綠色溶液進行探究:
(1)首先他們對溶液乙中的溶質(zhì)作出了多種猜想:
第一組:①溶質(zhì)為 Zn(NO
3)
2 ②溶質(zhì)為 Zn(NO
3)
2、AgNO
3第二組:③溶質(zhì)為 Fe(NO
3)
2和
Zn(NO3)
Zn(NO3)
④溶質(zhì)為 Fe(NO
3)
2、
Zn(NO3)2
Zn(NO3)2
和
AgNO3
AgNO3
(2)小悅同學(xué)思考后指出:“通過實驗或推理,都能排除第一組同學(xué)提出的猜想②,從而確立猜想①是合理的”,請你敘述其推理過程
若猜想②成立,說明Fe(NO3)2與Zn反應(yīng)生成Fe,而Fe會與過濾前的溶液中AgNO3反應(yīng),即鐵和AgNO3不可能都有,從而排除猜想②
若猜想②成立,說明Fe(NO3)2與Zn反應(yīng)生成Fe,而Fe會與過濾前的溶液中AgNO3反應(yīng),即鐵和AgNO3不可能都有,從而排除猜想②
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(3)第二組同學(xué)經(jīng)過向不同的淺綠色溶液中加入一種試劑,觀察實驗現(xiàn)象后得出結(jié)論,使③④兩種猜想都得以驗證.請你參與到實驗操作過程中并完成下表:
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象和結(jié)論 |
取少量乙溶液于試管中,
在溶液中插入一根銅絲 在溶液中插入一根銅絲 ,觀察. 或者(取少量乙溶液于試管中,
滴加幾滴稀鹽酸(或其他氯化物溶液) 滴加幾滴稀鹽酸(或其他氯化物溶液) ) | 若 銅絲表面無變化 銅絲表面無變化 ,則是Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 ,若銅絲表面有銀白色固體析出 銅絲表面有銀白色固體析出 則是Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、AgNO3 Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、AgNO3 . 或者(若溶液無明顯變化 ,則溶質(zhì)是Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 Zn(NO3)2、Fe(NO3)2 ,若溶液中有沉淀生成 溶液中有沉淀生成 ,則溶質(zhì)是Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、AgNO3 Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、AgNO3 .) |
[交流后得出結(jié)論]
(4)當(dāng)反應(yīng)后溶液呈無色,溶質(zhì)為
Zn(NO3)2
Zn(NO3)2
或當(dāng)反應(yīng)后溶液呈淺綠色,溶質(zhì)為
Zn(NO3)2
Zn(NO3)2
和
Fe(NO3)2
Fe(NO3)2
時,能最大程度地回收金屬銀.通過探究,同學(xué)們認(rèn)為:“使用過量的鋅,過濾后得無色溶液”是方便、快捷并確保最大程度地回收金屬銀的一種方法.經(jīng)過觀察和思考,同學(xué)們還得出了 Zn先和廢水中
AgNO3
AgNO3
反應(yīng),再和
Fe(NO3)2
Fe(NO3)2
反應(yīng)的結(jié)論.
[探究后反思](5)老師評價:這種方法雖然方便、快捷,但也有不足,請你指出它的不足
浪費一些鋅和稀硫酸,最好能對亞鐵鹽和鋅鹽進行回收利用,又能減少污染(或其他合理答案)
浪費一些鋅和稀硫酸,最好能對亞鐵鹽和鋅鹽進行回收利用,又能減少污染(或其他合理答案)
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