Question

15．向AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Al（NO₃）₃的混合溶液中，加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣．
（1）向滤渣中加入稀盐酸．如果有气泡产生，滤液中含有的溶质是Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂；如果没有气泡产生，滤渣中一定含有的物质是Ag．
（2）滤液中如果加入盐酸，有白色沉淀生成，则滤液中一定有的阳离子是Ag⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Zn²⁺．
（3）若反应后溶液质量减少，则可能发生的化学反应方程式是Zn+Cu（NO₃）₂═Zn（NO₃）₂+Cu．

Answer 1

分析 （1）在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，利用此知识分析即可；
（2）在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，稀盐酸能够和硝酸银反应产生氯化银沉淀分析；
（3）根据锌和硝酸银及硝酸铜反应的方程式计算溶液质量的变化．

解答 解：（1）在金属活动性顺序中，铝＞锌＞氢＞铜＞银，锌能与硝酸银反应生成银和硝酸锌，可以和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，不能与硝酸铝反应；所以放入锌后锌要先置换出硝酸银中银再去置换硝酸铜中的铜，向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明滤渣中有锌粉，即所加的锌粉过量，那说明原混合溶液中的银和铜全部被置换出来，即滤液中肯定没有AgNO₃、Cu（NO₃）₂，则滤出的固体中一定含有Ag、Cu、Zn；因为锌和AgNO₃、Cu（NO₃）₂反应时生成的是Zn（NO₃）₂，所以滤液肯定中有Zn（NO₃）₂和没有参加反应的Al（NO₃）₃；
充分反应后向滤渣中加入稀盐酸无气泡，说明了锌没有剩余，滤渣中一定含有Ag，可能含有Cu；
（2）在金属活动性顺序中，铝＞锌＞氢＞铜＞银，锌能与硝酸银反应生成银和硝酸锌，可以和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌，不能与硝酸铝反应；所以放入锌后锌要先置换出硝酸银中银再去置换硝酸铜中的铜，所以如果向所得滤液中加稀盐酸有白色沉淀生成，说明溶液中还存在银离子其白色沉淀是氯化银，因此硝酸铜一定还没有反应，所以滤渣会是银；所以溶液中的金属阳离子会有锌离子和没有反应的铝离子、铜离子；
（3）锌和硝酸银反应置换出银，反应的关系为：Zn∽2Ag     锌和硝酸铜反应置换出铜，反应关系为：Zn∽Cu
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    溶液的质量减少，说明锌一定和硝酸银反应，可能与硝酸铜反应，因此反应的可能方程式为  Zn+Cu（NO₃）₂═Zn（NO₃）₂+Cu．
故答案为：（1）Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）；Ag；
（2）Ag⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Zn²⁺；
（3）Zn+Cu（NO₃）₂═Zn（NO₃）₂+Cu．

点评 此题考查了金属活动顺序表中锌、铁、铜、银的金属活动性强弱，及其金属活动性顺序表的应用，锻炼了学生分析问题解决问题的能力．