Question

某興趣小組將一包鐵粉和鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，使其充分反應(yīng)后過濾，得到濾液A和固體B，并對濾液的組成進(jìn)行探究．
【提出問題】濾液中的溶質(zhì)可能有哪些？
【提出猜想】①只有Zn（NO₃）₂②Zn（NO₃）₂、AgNO₃③Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂④Zn（NO₃）₂、AgNO₃、Fe（NO₃）₂
【交流討論】不合理的猜想是

 

（填標(biāo)號），其理由是

 

；
【實驗探究一】若猜想①成立，通過以下實驗課確定固體B的成分，請將下表填寫完整．

實驗步驟	現(xiàn)象	有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
要少量固體B，滴加	有氣泡產(chǎn)生

【實驗探究二】若猜想④成立，小組同學(xué)欲從該廢液中回收銀，并得到副產(chǎn)品硫酸亞鐵晶體．實驗方案如下：
（1）固體甲中含有的物質(zhì)是（填化學(xué)式）

 

；溶液乙的化學(xué)式為

 

．
（2）寫出步驟①的化學(xué)方程式：

 

．
（3）檢驗步驟①向廢水中加入A過量的方法是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,過濾的原理、方法及其應(yīng)用,金屬的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)三種金屬的活動性順序分別為：鋅＞鐵＞銀，反應(yīng)的順序是鋅首先和硝酸銀溶液反應(yīng)，鋅先轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛徜\，鋅消耗完后鐵才能和硝酸銀反應(yīng)；據(jù)此結(jié)合鋅和鐵和硝酸銀反應(yīng)的情況對溶質(zhì)和濾渣進(jìn)行分析；
（2）

解答：解：【交流討論】三種金屬的活動性順序分別為：鋅＞鐵＞銀，鋅先和硝酸銀發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硝酸鋅和銀，若鋅的量很少，沒有完全把硝酸銀置換出來，則鐵會繼續(xù)和硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生硝酸亞鐵和銀，若鐵的量也很少，沒有把硝酸銀完全置換出來，則濾液中含有負(fù)生成的硝酸鋅、硝酸亞鐵和剩余的硝酸銀，因此猜想④正確；若鐵的量足夠把硝酸銀置換出來，則濾液只含有硝酸鋅和硝酸亞鐵，故猜想③正確；若鋅的量足夠多，可以把硝酸銀完全置換出來，則濾液中只含有硝酸鋅，故猜想①正確；而②Zn（NO₃）₂、AgNO₃中沒有硝酸亞鐵，說明鐵有剩余，則一定不會有硝酸銀的剩余，故猜想錯誤；故答案為：②；鐵的活動性比銀強，若有硝酸銀剩余，則鐵也一定完全反應(yīng)產(chǎn)生硝酸亞鐵；
【實驗探究一】若猜想①成立，說明鋅的量足夠把硝酸銀完全置換出來，鋅可能剩余，也可能恰好完全反應(yīng)，但一定會有鐵，因此可以滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，證明有鐵；故答案為：稀鹽酸；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑（可能有Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑）；
【實驗探究二】猜想④中含有Zn（NO₃）₂、AgNO₃、Fe（NO₃）₂，小組同學(xué)欲從該廢液中回收銀，并得到副產(chǎn)品硫酸亞鐵晶體，因此可以加入過量的鐵把硝酸銀置換出來，得到鐵和銀的混合物，再通過稀硫酸溶解鐵分離出銀，同時產(chǎn)生硫酸亞鐵，因此：
（1）固體甲中含有的物質(zhì)是過量的鐵和置換出的銀，溶液乙中則含有硝酸鋅和硝酸亞鐵；故答案為：Fe、Ag；Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂；
（2）步驟①是鐵和硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生硝酸亞鐵和銀，故反應(yīng)的方程式為：Fe+2AgNO₃═Fe（NO₃）₂+2Ag；
（3）鐵能夠和酸反應(yīng)氫氣，因此可以取適量的固體甲滴加稀鹽酸產(chǎn)生氣泡說明鐵過量；故答案為：取適量的固體甲滴加稀鹽酸產(chǎn)生氣泡．

點評：本題主要考查了金屬活動性順序的應(yīng)用：根據(jù)金屬的活動性強弱判斷反應(yīng)是否發(fā)生，根據(jù)反應(yīng)發(fā)生的情況從而判斷物質(zhì)的存在，設(shè)計實驗證明金屬的活動性，能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．