Question

學(xué)過金屬活動(dòng)性后，秦思同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究鋅粉與硝酸亞鐵和硝酸銀兩種鹽溶液的反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)如圖：

	第一次	第二次	第三次	第四次
硝酸亞鐵與硝酸銀的混合溶液	100g	100g	100g	100g
鋅粉	2g	3.25g	m	9.75g
向?yàn)V液中加入稀鹽酸后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	產(chǎn)生白色沉淀	無明顯現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象
向?yàn)V渣中加入100g稀鹽酸后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象	無明顯現(xiàn)象	產(chǎn)生氣泡，溶液變?yōu)闇\綠色	現(xiàn)象與第三次相同

（1）第四次向?yàn)V渣中加入稀鹽酸后產(chǎn)生氣泡的化學(xué)方程式為

 

；
（2）根據(jù)第一次的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你認(rèn)為此次濾液中的溶質(zhì)是

 

；
（3）根據(jù)已知條件列出求解第二次實(shí)驗(yàn)中置換出金屬銀的質(zhì)量（x）的比例式

 

；
（4）若第三次實(shí)驗(yàn)鋅與兩種鹽溶液恰好完全反應(yīng)，則m的質(zhì)量為

 

；
（5）若向第三次反應(yīng)后的濾液中加入一定質(zhì)量的水，所得不飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，則加入水的質(zhì)量為

 

；
（6）若用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的濃鹽酸配制第四次實(shí)驗(yàn)中與濾渣恰好完全反應(yīng)所需的稀鹽酸，則需要濃鹽酸與水的質(zhì)量比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬的化學(xué)性質(zhì),用水稀釋改變濃度的方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣解答；
（2）根據(jù)濾渣中加入稀鹽酸無現(xiàn)象可判斷濾渣中的金屬是銀，沒有鋅和鐵解答；
（3）根據(jù)題中現(xiàn)象可知硝酸銀和鋅恰好完全反應(yīng)解答；
（4）根據(jù)鋅和硝酸銀及鋅和硝酸亞鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；
（5）根據(jù)鋅和硝酸銀及鋅和硝酸亞鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算出硝酸鋅的質(zhì)量，然后除以溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可求出加水的質(zhì)量解答；
（6）根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不改變計(jì)算．

解答：解：（1）第四次根據(jù)表格中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)可知硝酸銀和硝酸亞鐵全部參加反應(yīng)，所得濾渣中含有鐵和鋅，加入稀鹽酸鐵和鋅都和稀鹽酸反應(yīng)；反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）根據(jù)第一次向反應(yīng)后的濾液中加入稀鹽酸產(chǎn)生白色沉淀，說明硝酸銀還沒全部參加反應(yīng)，所以只有鋅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和應(yīng)這一個(gè)反應(yīng)發(fā)生，且硝酸銀有剩余，因此所得濾液中含有硝酸鋅、硝酸銀、硝酸亞鐵；
（3）設(shè)第二次置換出銀的質(zhì)量為x
   Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag
   65   340             216
   3.25g 17g             x
   

340

216

=

17g

x

或

65

216

=

3.25g

x

 
（4）設(shè)和硝酸亞鐵反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為y，
    Zn+Fe（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Fe
     65   180
     y     9g
   

65

y

=

180

9g

    y=3.25g
第2次實(shí)驗(yàn)中濾渣和濾液中加入稀鹽酸都無現(xiàn)象說明硝酸銀和3.25g鋅恰好完全反應(yīng)，鋅和硝酸亞鐵的反應(yīng)沒進(jìn)行；所以鋅與兩種鹽恰好完全反應(yīng)所需的鋅的質(zhì)量為3.25g+3.25g=6.5g；
（5）第三次硝酸亞鐵、硝酸銀和6.5g鋅恰好完全反應(yīng)，所得溶液中硝酸鋅中鋅元素的質(zhì)量為6.5g，析出銀的質(zhì)量為17g×

108

170

=10.8g，所得鐵的質(zhì)量為9g×

56

180

=2.8g；反應(yīng)后所得硝酸鋅溶液的質(zhì)量為100g+6.5g-2.8g-10.8g=92.9g，所以硝酸鋅的質(zhì)量為6.5g÷

65

189

=18.9g，反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量為所配制的硝酸鋅溶液的質(zhì)量為

18.9g

10%

=189g，所以需要水的質(zhì)量為189g-92.9g=96.1g
（6）設(shè)和鐵反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量為x，
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56    71
2.8g  x

56

2.8g

=

71

x

x=6.55g
和硝酸銀、硝酸亞鐵反應(yīng)后剩余的鋅的質(zhì)量為9.75g-6.5g=3.25g，設(shè)和鋅反應(yīng)的氯化氫的質(zhì)量為y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65    71
3.25g y  

65

3.25g

=

71

y

y=6.55g
 所需鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為3.55g+3.55g=7.1g，所需36.5%的濃鹽酸的質(zhì)量為

7.1g

36.5%

=20g，需要水的質(zhì)量為100g-20g=80g，所以需要這種濃鹽酸和水的質(zhì)量比為20g：80g=1：4．
故答案：（1）Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）硝酸銀、硝酸鋅、硝酸亞鐵（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．

點(diǎn)評(píng)：金屬活動(dòng)順序表中，前邊的金屬可以把后邊的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來，但若含有兩種能被置換的金屬先置換弱的，本題難度較大，需要同學(xué)們嚴(yán)密的分析．