Question

5．电镀厂的废水中含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃，为处理水体污染并回收金属，某研究性学习小组的同学进行下列实验，向含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的废水中加入一定量的铁粉，过滤，得固体A和滤液B，向固体A中滴加稀盐酸，无明显现象，小组同学对所得滤液B的成分进行探究．
【提出问题】过滤后所得滤液B中含有哪些成分？
【猜想与假设】
甲同学的猜想：滤液B中只含有Fe（NO₃）₂；
乙同学的猜想：滤液B中只含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃两种溶质；
两同学的猜想：滤液B中只含有Fe（NO₃）₂和Cu（NO₃）₂两种溶质；
【查阅资料】稀盐酸能和硝酸银溶液反应且生成白色沉淀．
【表达与交流】写出甲同学猜想的理由：（1）铁和硝酸银、硝酸铜反应生成硝酸亚铁；
【反思与评价】请对乙同学的猜想做出评价：（2）乙同学的猜想不正确；
【实验探究】取滤液少许于试管中，滴加稀盐酸，产生白色沉淀，则滤液B中溶质的化学式应该是（3）AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂；
【归纳总结】在考虑金属和盐溶液反应后滤液的成分时，不但要考虑置换的先后顺序还要考虑（4）Fe．

Answer 1

分析 根据金属活动性顺序，可知活动性：铁＞铜＞银，因为过滤后往滤渣中加稀盐酸，铜 铁 银中只有铁能和盐酸反应放出气泡，所以滤渣中没有铁；铁一定与AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合液反应，而生成亚铁离子．据此分析．

解答 解：铁＞铜＞银，因为过滤后往滤渣中加稀盐酸，铜 铁 银中只有铁能和盐酸反应放出气泡，所以滤渣中没有铁；铁一定与AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合液反应，而生成硝酸亚铁和银，因此滤渣一定含有银；滤液中一定含有硝酸亚铁；若铁少，置换出部分银，滤液一定含有硝酸银和硝酸铜；若铁能够完全把硝酸银置换，并置换部分硝酸铜，则没有硝酸银，滤液中含有硝酸铜；
【表达与交流】：铁先与硝酸银溶液反应，生成硝酸亚铁和银，铁和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁，此时溶液中的溶质只有硝酸亚铁，化学方程式分别为：Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag、Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu；故填：铁和硝酸银、硝酸铜反应生成硝酸亚铁；
【反思与评价】：铁先与硝酸银溶液反应，生成可溶于水的硝酸亚铁，溶液中一定有亚铁离子；故乙同学的猜想不正确；故填：乙同学的猜想不正确；
【实验探究】：取滤液B少许于试管中，滴加稀盐酸，产生白色沉淀，说明滤液中有银离子，则滤液B中的金属离子应该是银离子、铜离子、亚铁离子，滤液B中溶质的为硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁，滤液中含有硝酸银，说明铁完全反应，且铁还没有与硝酸铜反应，所以此时滤渣只有银；故填：AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂；
【归纳总结】：在考虑金属和盐溶液反应后滤液中溶质的成分时，需要考虑的物质是铁．故填：Fe．

点评 本题考查了金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据金属活动性顺序的意义结合题目的信息分析滤液和滤渣的成分．