Question

15．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，某兴趣小组的同学进行下列实验（如图所示）：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：滤液B中只含有Fe（NO₃）₂；
乙同学：滤液B中只含有Fe（NO₃）₂和AgNO₃两种溶质；
丙同学：滤液B中只含有AgNO₃和Cu（NO₃）₂两种溶质；
【表达与交流】写出甲同学猜想的理由：（1）加入的铁粉和溶液中的硝酸铜、硝酸银恰好完全反应，生成可溶的硝酸亚铁；
【反思与评价】请对乙同学的猜想做出评价：（2）不正确，这是因为铁粉先与硝酸银反应，后与硝酸铜反应，若滤液B中含有硝酸银，则滤液B中一定含有硝酸铜；
【实验探究】取滤液少许于试管中，向滤液中插入一根铜丝，看到铜丝表面有固体生成，则滤液B中溶质的化学式应该是（3）Fe （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃；
【归纳总结】通过上述实验探究可知，在分析金属与盐溶液反应后的溶质成分时，需考虑的方面有（4）（至少答两方面）金属活动性顺序、反应物是否过量．

Answer 1

分析 铁比铜活泼，铜比银活泼，向含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的废水中加入一定量的铁粉时，铁先和硝酸银反应，当硝酸银完全反应后，如果铁有剩余，则铁再和硝酸铜反应；
铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；
铜能和硝酸银反应生成硝酸铜和银．

解答 解：【表达与交流】
如果铁粉和溶液中的硝酸铜、硝酸银恰好完全反应，则滤液B中只含有硝酸亚铁，因此甲同学猜想的理由是：加入的铁粉和溶液中的硝酸铜、硝酸银恰好完全反应，生成可溶的硝酸亚铁．
故填：加入的铁粉和溶液中的硝酸铜、硝酸银恰好完全反应，生成可溶的硝酸亚铁．
【反思与评价】
乙同学的猜想不正确，这是因为铁粉先与硝酸银反应，后与硝酸铜反应，若滤液B中含有硝酸银，则滤液B中一定含有硝酸铜．
故填：不正确，这是因为铁粉先与硝酸银反应，后与硝酸铜反应，若滤液B中含有硝酸银，则滤液B中一定含有硝酸铜．
【实验探究】
取滤液少许于试管中，向滤液中插入一根铜丝，看到铜丝表面有固体生成，说明滤液中含有硝酸银，进一步说明硝酸铜没有反应，因此滤液B中含有的溶质有铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁、没有反应的硝酸银和没有反应的硝酸铜，硝酸亚铁、硝酸铜和硝酸银的化学式是Fe （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃．
故填：Fe （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃．
【归纳总结】
通过上述实验探究可知，在分析金属与盐溶液反应后的溶质成分时，需考虑的方面有：金属活动性顺序、反应物是否过量等．
故填：；．金属活动性顺序；反应物是否过量．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．