Question

13．在Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂、AgNO₃的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，往滤渣中滴加稀硫酸时有气泡产生，则滤液中含有的溶质是Zn（NO₃）₂和Fe（NO₃）₂；滤液质量比原混合溶液的质量小（填“大”或“小”）；有关反应的化学方程式为Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu（或Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag）（写出一个即可）．

Answer 1

分析 依据活动性强的金属可以把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，所以铁可以置换出铜与银但不能置换出铝，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，此现象说明Fe过量没有反应完，所以原混合溶液中的Cu（NO₃）₂、AgNO₃全部被置换生成Cu、Ag和Fe（NO₃）₂溶液，Zn（NO₃）₂不反应，再利用反应时金属的原子量可对溶液质量的改变进行分析，确定溶液质量的变化．

解答 解：因为“充分反应后过滤，向滤渣中滴加稀硫酸，有可燃性气体产生”，则铁粉有剩余，根据金属活动性顺序：Zn＞Fe＞Cu＞Ag 则铁与Zn（NO₃）₂不反应，而溶液中Cu（NO₃）₂和AgNO₃被全部置换得到金属Cu和Ag，所以滤渣中一定含有Fe、Cu、Ag三种物质；Fe与Cu（NO₃）₂和AgNO₃反应都生成Fe（NO₃）₂，而Zn（NO₃）₂不与Fe发生反应，所以则滤液中含有的溶质是Zn（NO₃）₂和Fe（NO₃）₂；
依据该置换反应的过程是Fe十2AgNO₃=Fe（NO₃） ₂+2Ag；Fe+Cu（NO₃） ₂=Fe（NO₃） ₂+Cu反应的铁与铜银的原子量关系可知：该两个反应发生时铁置换银与铜时反应的铁都小于生成的铜和银，故溶液质量减小；该过程中共发现两个反应：铁和硝酸铜的置换反应，铁和硝酸银的置换反应；
故答：Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu（或Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag）
答案：Zn（NO₃）₂和Fe（NO₃）₂；小；Fe+Cu（NO₃）₂=Fe（NO₃）₂+Cu（或Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag）．

点评 此题是对金属活动性顺序的考查，解题的关键是掌握金属活动性顺序表的意义，只有这样才能做出正确的判断．