Question

实验课上，老师把一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液．老师让同学们对滤液的组成进行探究．
（1）同学们对滤液中所含的溶质做出了多种猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是：
①溶质为________；
②溶质为________．
（2）请你设计实验来验证这两种猜想．

实验操作	实验现象和结论

Answer 1

解：（1）在金属活动性顺序中，位置在前的金属可以把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，锌、铜、银三种金属的活动性强弱为：锌＞铜＞银，铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，那么铜和锌都能置换出硝酸银中的银，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，得到的固体中一定含银，得到蓝色滤液，说明溶质一定有硝酸铜，那么活动性比铜强的锌一定是以盐的形式存在，活动性比铜弱的银可能全部被置换，也可能有一部分没被置换出来，所以对滤液溶质的猜测不同就是否含有硝酸银，所以本题答案为：①硝酸锌和硝酸铜，②硝酸锌、硝酸铜和硝酸银；
（2）设计实验证明这两种猜想，就是证明是否含有硝酸银，所以可从硝酸银的检验着手，根据硝酸银能发生的化学反应，①能被位置在其前的活泼金属置换出来，②能与含氯离子的物质反应生成白色沉淀，所以本题答案为：（表述合理即可）

实验操作	实验现象和结论
取少量滤液于试管中，在滤液中插入一根铜丝（或铜片 ）	若铜丝表面无变化，证明猜想①（或②）成立（也可以表述为若铜丝表面无变化，证明溶质为硝酸锌、硝酸铜） 若铜丝表面有银白色固体析出，证明猜想②（或①）成立（也可表述为若铜丝表面有银白色固体析出，证明溶质为硝酸锌、硝酸铜和硝酸银）

或用下面的实验验证．

实验操作	实验现象和结论
取少量滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸（或其他氯化物溶液）	若滤液无明显变化，证明猜想①（或②）成立（也可表述为若滤液无明显变化，正面溶质为硝酸锌、硝酸铜） 若有白色沉淀生成，证明猜想②（或①）成立（也可表述为若有白色沉淀生成，证明溶质为硝酸锌、硝酸铜和硝酸银）

分析：根据金属活动性顺序可知，这三种金属的活动性强弱为：锌＞铜＞银，位置在前的金属可以把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，反应后得到蓝色滤液，根据物质溶于水的颜色，说明一定含有硝酸铜，那么活动性比铜强的锌一定是以盐的形式存在，活动性比铜弱的银可能全部被置换，也可能有一部分没被置换出来，所以对滤液溶质的猜测不同就是否含有硝酸银．
点评：本题考查了混合金属与盐溶液的反应，这是同学们学习中的难点，完成此类题目时，可以依据反应的一般规律做题，即金属与盐溶液反应时，金属的活动性差别越大反应越易进行，如此题中当锌与铜同时存在时，锌易与硝酸银反应生成硝酸锌和银．