某电镀厂的废液含有硫酸铜.硝酸银以及无色可溶性杂质.化学兴趣小组的同学欲除去杂质.得到硝酸铜和硝酸银的混合溶液.设计实验方案如下:(1)操作①中为了保证将废液中的铜和银全部转换出来.锌粉的量应该是过量,(2)液体C中含有除水外的物质是ZnSO4.H2SO4,(3)操作③中.将Ag.Cu固体与硝酸充分反应制得AgNO3和Cu(NO3)2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．某电镀厂的废液含有硫酸铜、硝酸银以及无色可溶性杂质（假设杂质不参与反应），化学兴趣小组的同学欲除去杂质、得到硝酸铜和硝酸银的混合溶液，设计实验方案如下：

（1）操作①中为了保证将废液中的铜和银全部转换出来，锌粉的量应该是过量（填“少量”或“过量”）；
（2）液体C中含有除水外的物质是ZnSO₄、H₂SO₄（填化学式）；
（3）操作③中，将Ag、Cu固体与硝酸充分反应制得AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液，银与浓硝酸反应的化学方程式为Ag+2HNO₃（浓）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O，请你模仿写出铜与浓硝酸反应的化学方程式Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（4）实验开始前，甲同学在最初的废液中先只加入了m克的锌粉，充分的反应后过滤（填操作名称）、洗涤、烘干、称量固体B、发现仍然为m克，则下列说法正确的是ABC（填序号）；
A．液体可能是无色
B．液体A中一定没有AgNO₃
C．固体B中一定有红色固体
D．固体B的物质组成可能有3种情况
E．液体A中一定有Zn（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂
F．若将得到的固体B继续进行操作②，发现无明显现象，则说明锌的量一定不足．
（5）乙同学分析实验设计后，提出：操作①不选用锌粉，而是选用铜粉，不仅可以减少步骤、省略掉操作②，而且同样也能得到硝酸铜和硝酸银的溶液．

分析（1）根据锌能够置换出硝酸银中的银、硝酸铜中的铜进行分析；
（2）根据固体B中加入足量的稀硫酸后，锌会与硫酸反应生成硫酸锌和氢气进行分析；
（3）根据铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、水和二氧化氮进行分析；
（4）根据每65份质量的锌会置换出216份质量的银，每65份质量的锌会置换出64份质量的铜进行分析；
（5）根据铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银进行分析．

解答解：（1）锌能够置换出硝酸银中的银、硝酸铜中的铜，所以操作①中为了保证将废液中的铜和银全部置换出来，锌粉的量应该是过量；
（2）固体B中加入足量的稀硫酸后，锌会与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，所以液体C中含有除水之外的物质是：ZnSO₄、H₂SO₄；
（3）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、水和二氧化氮，化学方程式为：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
（4）Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag，
65 216
Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu
65 64
通过化学方程式可以看出，每65份质量的锌会置换出216份质量的银，每65份质量的锌会置换出64份质量的铜，所以锌和硝酸银反应后，溶液质量减小，锌和硝酸铜反应后溶液质量增大，锌会先于硝酸银反应，再与硝酸铜反应，要从溶液中得到固体，需要过滤，所以加入了m克的锌粉，充分反应后过滤、洗涤、烘干、称量固体B，发现仍然为m克，所以锌既与硝酸银发生了反应，也与硝酸铜发生了反应，所以
A、锌与硝酸铜完全反应后，液体A可能是无色，故正确；
B、锌都与硝酸铜发生反应了，所以液体A中一定没有AgNO₃，故正确；
C、固体B中一定有红色固体铜，故正确；
D、固体B中的物质组成可能是铜、银，锌、铜、银，所以有2种情况，故错误；
E、液体A中一定有Zn（NO₃）₂，可能有Cu（NO₃）₂，故错误；
F、若将得到的固体B继续进行操作②，发现无现象，则说明锌粉的量可能恰好完全反应，故错误．
故选：ABC；
（5）铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，所以操作①不选用锌粉，而是选用铜粉，不仅可以减少步骤、省略掉操作②，而且同样也能得到硝酸铜和硝酸银混合溶液．
故答案为：（1）过量；（2）ZnSO₄、H₂SO₄；（3）Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；（4）过滤；ABC；（5）铜．

点评合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

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2．完成下列实验I和II．
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（1）图中仪器①的名称集气瓶．
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