题目内容

15．某电镀工厂的废液中含有硝酸铜、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们欲除去杂质，得到硝酸铜和硝酸银的混合溶液．设计实验方案如图所示：

（1）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（填“少量”或“过量”）；
（2）液体C中含有除水之外的物质是ZnSO4、H2SO4（填化学式）；
（3）操作③中，将Ag、Cu固体与浓硝酸充分反应制得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ABE（填序号）：
A、液体A可能是无色
B、液体A中一定没有AgNO3
C、液体A中一定有Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
D、固体B中的物质组成可能有3种情况
E、固体B中一定有红色固体
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混合溶液．

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、液体A中一定有Zn（NO3）2，可能有Cu（NO3）2，故错误；
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、固体B中一定有红色固体铜，故正确；
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：ABE；
（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）ABE；
（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．

练习册系列答案
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鉴别化肥氯化铵与硝酸钾
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两个钡离子2Ba2+       3个氨分子3NH3      铁锈的主要成分Fe2O3      地壳中含量最多和次多的元素组成化合物的化学式SiO2．
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①汞原子Hg；②五氧化二磷分子P2O5；③硝酸根离子NO3-．
（2）氟原子的结构示意图为，由镁元素和氟元素组成的化合物氟化镁的化学式为MgF2．

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