Question

（7分）学过金属活动性后，秦思同学通过实验探究锌粉与硝酸亚铁和硝酸银两种盐溶液的反应。实验现象和数据如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
硝酸亚铁与硝酸银的混合溶液	100g	100g	100g	100g
锌粉	2g	3.25g	m	9.75g
向滤液中加入稀盐酸后的实验现象	产生白色沉淀	无明显现象	无明显现象	无明显现象
向滤渣中加入100 g稀盐酸后的实验现象	无明显现象	无明显现象	产生气泡，溶液变为浅绿色	现象与第三次相同

（1）第四次向滤渣中加入稀盐酸后产生气泡的化学方程式为                                    ；
（2）根据第一次的实验现象，你认为此次滤液中的溶质是                        ；
（3）根据已知条件列出求解第二次实验中置换出金属银的质量(x)的比例式          ；
（4）若第三次实验锌与两种盐溶液恰好完全反应，则m的质量为__________________；
（5）若向第三次反应后的滤液中加入一定质量的水，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为10%，则加入水的质量为__________________；
（6）若用溶质质量分数为36.5％的浓盐酸配制第四次实验中与滤渣恰好完全反应所需的稀盐酸，则需要浓盐酸与水的质量比为_______________。

Answer 1

（1）Fe +2HCl="==" FeCl₂ + H₂↑ 和Zn +2HCl="==" ZnCl₂ +H₂↑
（2）硝酸银、硝酸锌、硝酸亚铁（或AgNO₃、Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂）
（3）340：216=17g：x (或65：216=3.25g：x)   （4）6.5g     （5）96.1g    （6）1：4

试题分析：（1）根据金属的活动性：Zn、Fe、Ag，所以硝酸亚铁和硝酸银两种盐溶液中加入锌粉，发生反应的先后顺序：2AgNO₃+Zn="=" Zn (NO₃)₂+2Ag，Fe(NO₃)₂+Zn="=" Zn (NO₃)₂+ Fe ，反应发生的程度完全取决于锌的量，根据前三次的实验现象，所以第四次向滤渣中加入稀盐酸后产生气泡的化学方程式为：Fe +2HCl="==" FeCl₂ + H₂↑ 和Zn +2HCl="==" ZnCl₂ + H₂↑
（2） 根据第一次的实验现象，在滤液中加入盐酸，有白色沉淀生成，说明第一个反应：2AgNO₃+Zn="=" Zn (NO₃)₂+2Ag都没有完全发生，所以滤液中的溶质是：硝酸银、硝酸锌、硝酸亚铁
（3） 根据第二次的实验现象，在滤液中加入盐酸，没有白色沉淀生成，说明溶液中没有AgNO₃，而在滤渣中加入盐酸无气体，说明第一个反应恰好反应完全，所以根据方程式：2AgNO₃+Zn="=" Zn (NO₃)₂+2Ag中AgNO₃和Ag的质量关系340：216，所以可列式：340：216=17g：x，也可以根据方程式中Zn和Ag的质量关系65：216，所以可列式：65：216=3.25g：x，
（4） 因为第二次实验表明AgNO₃恰好完全，若第三次实验锌与两种盐溶液恰好完全反应，则表明第三次实验就是锌与9g硝酸亚铁反应，根据方程式：Fe(NO₃)₂+Zn="=" Zn (NO₃)₂+ Fe中Fe(NO₃)₂和Zn的质量关系180:65，而硝酸亚铁为9g，所以消耗Zn的质量为3.25g，故m的质量为=3.25g+3.25g=6.5g
（5）根据上面的分析第三次实验恰好2个反应完全发生，得到的是Zn (NO₃)₂溶液，反应消耗Zn的质量为6.5g，Zn (NO₃)₂得到的质量=6.5g÷65/189×100%=18.9g，由于加入的6.5g锌生成铁的的质量为2.8g，生成银的质量为10.8g,所以溶液的质量=100g+6.5g-2.8g-10.8g=92.9g，再抓住稀释过程中溶质的质量不变，可设加入水的质量为x，可列式为：18.9g=（92.9g+x）×10%，x=96.1g
（6）根据上面的分析，第四次滤渣中应含2.8g铁，以及过量的锌质量=9.75g-6.5g=3.25g再根据反应Fe +2HCl="==" FeCl₂ + H₂↑ 和Zn +2HCl="==" ZnCl₂ +H₂↑，即可算出100g盐酸中所含的氯化氢质量为7.3g，即盐酸的质量分数为7.3g/100g×100%=7.3%,所以若用溶质质量分数为36.5％的浓盐酸配制这样的稀盐酸，需要浓盐酸与水的质量比为1：4