Question

19．金属在生活和生产中有广泛的应用．

（1）两份完全相同的稀盐酸分别与等质量的锌粉和镁粉反应，下列情况无法用所给图1图象表示的是BC．
A．x轴表示加入金属质量
B．x轴表示加入稀盐酸的质量
C．x轴表示反应时间，Mg与稀盐酸恰好完全反应
D．x轴表示反应时间，Mg和Zn都有剩余
（2）向含有AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量的铁粉，使其充分反应后，过滤，下列情况中不可能存在的是BCE．
A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺
B．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺
C．滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn²⁺
D．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn²⁺、Fe²⁺
E．滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Zn²⁺、Fe²⁺
（3）某次实验结束时，同学们将含有CuSO₄、ZnSO₄、FeSO₄的废液倒在废液缸里，如果将废液直接排放会造成水污染．于是几位同学利用课余时间处理废液，回收工业重要原料硫酸锌和有关金属．实验过程如图2所示，
请回答：
①固体A的成分为Zn、Fe、Cu．
②检验向固体C中加入的稀硫酸是否足量的方法是取少量铜，加适量稀硫酸，若无气泡产生，证明硫酸足量．
③若实验过程中的物质损失可以忽略，要计算该废液中硫酸锌的质量分数，必须称量废液的质量、蒸发得到固体硫酸锌的质量和操作1中加入锌粉的质量．

Answer 1

分析 （1）由于y轴表示氢气的质量，所以只要能够正确反映选项中的有关说法即是正确的说法；
（2）根据金属活动性顺序可知，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液置换出来，四种金属的活动性顺序为：锌＞铁＞铜＞银，所以向含有AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁不会置换出锌，铁会先置换出银，再置换铜等知识进行分析；
（3）根据锌先和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，反应完后再和硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸锌进行解答．

解答 解：（1）A、同质量的镁和锌生成的氢气质量是镁大于锌，由题干可知如果盐酸完全反应则最终生成氢气的质量相等，图象能够正确反映以上问题；
B、如果x轴表示加入稀盐酸的质量，则反应相同的盐酸时生成的氢气质量会相等，而图象不能正确的反映这一点；
C、如果x轴表示反应时间，最终生成的氢气质量相等，则消耗的盐酸质量相等，由于同质量的镁和锌生成的氢气质量是镁大于锌，所以该反应中Zn与稀盐酸可以是恰好完全反应的情况；
D、如果x轴表示反应时间，最终生成的氢气质量相等，则消耗的盐酸质量相等，由于同质量的镁和锌生成的氢气质量是镁大于锌，所以该反应中Mg和Zn可以都有剩余；
故选：BC；
（2）由金属活动性顺序可知，排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液置换出来，四种金属的活动性顺序为：锌＞铁＞铜＞银，所以向含有AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂的混合溶液中加入一定量的铁粉，铁不会置换出锌，铁会先置换出银，再置换铜，所以
A、滤纸上有Ag，滤液中有Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺，铁只少量的，只置换出部分银，该情况可能存在，故A正确；
B、滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺，铁会继续置换溶液中的银离子和铜离子，该情况不可能存在，故B错误；
C、滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn²⁺，铁参与了置换反应，溶液中一定存在亚铁离子，该情况不可能存在，故C错误；
D、滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn²⁺、Fe²⁺，加入的铁适量，刚好将银和铜置换完，该情况可能存在，故D正确；
E、滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Zn²⁺、Fe²⁺，铁的活动性比锌弱，不会置换出锌，该情况不可能存在，故E错误．
故选：BCE；
（3）锌先和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，反应完后再和硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸锌．
①加入过量的锌粉，所以固体A的成分为：Zn、Fe、Cu；
②若要检验向固体C中加入的稀硫酸是否足量的方法是取少量铜，加适量稀硫酸，若无气泡产生，证明硫酸足量；
③若实验过程中的物质损失可以忽略，要计算该废液中硫酸锌的质量分数，必须称量废液的质量、蒸发得到固体硫酸锌的质量和操作1中加入锌粉的质量．
故答案为：（1）BC；
（2）BCE；
（3）①Zn、Fe、Cu；
②取少量铜，加适量稀硫酸，若无气泡产生，证明硫酸足量；
③操作1中加入锌粉的质量．

点评 仔细审题，有题意可知一些信息，根据信息推导做题；利用金属活动性顺序，回收工业重要原料硫酸锌和有关金属．