Question

某活動(dòng)小組欲從含有硝酸銅的廢水中提取金屬銅，做了如下的實(shí)驗(yàn)，向廢水中加入一定量的鋅粉和鐵粉混合物．充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V渣中加入鹽酸，有氣泡產(chǎn)生．

（1）上述操作過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤是：______．
（2）濾液中一定含有的陽離子是：______．
（3）加入鋅粉和鐵粉后，一定發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
（4）將盛有等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸的兩只燒杯，放在托盤天平左右兩盤上，調(diào)節(jié)至平衡，再向兩只燒杯中分別放入質(zhì)量相等的鋅和鐵，待反應(yīng)停止后，請判斷：
①若天平仍保持平衡，燒杯中一定沒有剩余的物質(zhì)是______；
②若天平失去平衡，則指針一定偏向放______的一邊．

Answer 1

解：（1）觀察給出的操作題，可以發(fā)現(xiàn)進(jìn)行過濾操作時(shí)要使用玻璃棒進(jìn)行引流，所以錯(cuò)誤操作是：過濾時(shí)沒有用玻璃棒引流；
（2）在金屬活動(dòng)性順序中，鋅＞鐵＞銅，鋅能與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，鐵能與硝酸銅反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，鋅能與硝酸亞鐵反應(yīng)生成硝酸鋅和鐵，向?yàn)V渣中加入鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明濾渣中一定有鐵，由于硝酸銅的量不能確定，故鐵是否與硝酸銅反應(yīng)未知，故不能確定溶液中是否含有亞鐵離子，所以一定含有的陽離子為：Zn²⁺、NO₃^-；
（3）濾渣中含有鐵，鋅一定與硝酸銅反應(yīng)，鐵是否與硝酸銅反應(yīng)未知，化學(xué)方程式為：Zn+Cu（NO₃）₂═Zn（NO₃）₂+Cu．
（4）①若天平仍保持平衡，說明得到的氫氣一樣多，則稀鹽酸全部參與化學(xué)反應(yīng)，即金屬是足量的，因此稀鹽酸一定沒有剩余．
②若天平失去平衡，說明得到的氫氣不一樣多，而等質(zhì)量的鋅和鐵應(yīng)是鐵得到的氫氣多（對于在化合物中化合價(jià)相同、質(zhì)量相同的金屬，相對原子質(zhì)量越大的，得到的氫氣反而越少），所以指針應(yīng)偏向鋅的一邊
故答案為：（1）過濾時(shí)沒有用玻璃棒引流．
（2）Zn²⁺、NO₃^-；．
（3）Zn+Cu（NO₃）₂═Zn（NO₃）₂+Cu．．
（4）①稀鹽酸；
②鋅
分析：在金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，進(jìn)行過濾操作時(shí)要使用玻璃棒進(jìn)行引流．
金屬和酸溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣的多少即和金屬的質(zhì)量有關(guān)，也和酸的質(zhì)量有關(guān)，關(guān)鍵看哪一種物質(zhì)全部參與化學(xué)反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算所帶入物質(zhì)的質(zhì)量必須是這種物質(zhì)全部參與化學(xué)反應(yīng)．
點(diǎn)評：本題考查了金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，完成此題，可以依據(jù)金屬活動(dòng)性順序及其意義進(jìn)行．