Question

15．某化学小组用一定量硝酸银和硝酸铝的混合溶液进行了如图所示实验，已知溶液甲呈蓝色．

（1）向固体乙上滴加盐酸时没有（填“有”或“没有”）气泡产生．
（2）溶液甲中一定含有哪些溶质？（写化学式）Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂．
（3）请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag、Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．
（4）请设计实验证明最简单的滤渣成分．
（5）请设计实验验证滤渣成分最简单时所对应的滤液成分．

Answer 1

分析 根据在金属活动性顺序中，Al＞Zn＞H＞Cu＞Ag，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，据此分析解答．

解答 解：在金属活动性顺序中，Al＞Zn＞H＞Cu＞Ag，向硝酸银和硝酸铝的混合溶液加入锌、铜的混合物时，锌、铜都不能与硝酸铝反应，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，当锌反应完全后，铜再与硝酸银反应产生硝酸铜和银；由于溶液显蓝色，说明了锌完全参加了反应，铜也参加了反应，所以滤液中一定含有未反应的硝酸铝、反应生成的硝酸锌和硝酸铜，可能含有硝酸银．由此可知：
（1）因为有硝酸铜的存在，因此就不会有比铜活动性强的锌剩余，因此过滤、洗涤后往固体乙中加入稀盐酸，没有气泡产生；
（2）溶液甲中含有没参加反应的硝酸铝，反应产生的硝酸锌，硝酸铜；
（3）由上述分析可知，该实验过程中所发生反应有：Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag，Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（4）若滤渣最简单，则只含有银，即证明不含有铜和锌即可，试验方法是：观察滤渣，滤渣中没有红色粉末，说明了没有铜，再向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡生成，说明了不含有锌．
（5）当滤渣成分最简单时时银，所对应的滤液成分中一定有硝酸铝、硝酸锌和硝酸铜，可能含有硝酸银，只证明是否含有硝酸银即可，试验方法是：：取滤液少许，滴加稀盐酸，若有白色沉淀产生，说明了滤液中含有硝酸银，若没有白色沉淀产生，说明了不含有硝酸银．
故答为：（1）没有；（2）Al（NO₃）₃、Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂；（3）Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag、Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；（4）观察滤渣，滤渣中没有红色粉末，说明了没有铜，再向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡生成，说明了不含有锌．（5）取滤液少许，滴加稀盐酸，若有白色沉淀产生，说明了滤液中含有硝酸银，若没有白色沉淀产生，说明了不含有硝酸银．

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．