Question

利用金属及金属活动性顺序的有关知识解决下列问题．
（1）某兴趣小组的同学学习了金属的性质后，在实验室找到的一种银白色金属R做如下探究：
①将金属R投入稀盐酸中，金属表面有气泡冒出．则该金属R在金属活动性顺序表中排在氢的______（选填“前面”或“后面”）．
②将金属R投入到FeSO₄溶液中，金属R表面有黑色物质析出．根据上述信息，判断金属Fe、R、Cu活动性由强到弱的顺序是______．
（2）工业生产中常用10%的稀盐酸来除铁制品表面的铁锈，写出盐酸除铁锈反应的化学方程式______；若要配制该盐酸600g，则需要溶质质量分数为40%的浓盐酸（密度为1.2g/mL）______mL．
（3）某校实验室废水中含有Zn（NO₃）₂、AgNO₃、Cu（NO₃）₂三种物质．该校化学兴趣小组的同学为了从中分离、回收金属Ag和Cu，设计了如下实验方案（实验中未引进其它金属离子）：

回答问题：
①固体X是______．
②写出实验过程中所发生反应的化学方程式______．

Answer 1

解：（1）①将金属R投入稀盐酸中，金属表面有气泡冒出．说明金属R比氢活泼，在金属活动性顺序表中排在氢的前面
②将金属R投入到FeSO₄溶液中，金属R表面有黑色物质析出． 说明R比铁活泼，金属Fe、R、Cu活动性由强到弱的顺序是 R，Fe，Cu．
（2）盐酸除铁锈反应的化学方程式：Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O；若要配制该盐酸600g10%的稀盐酸，设需要溶质质量分数为40%的浓盐酸（密度为1.2g/mL）XmL，根据稀释前后溶质质量不变列式：600g×10%=XmL×1.2g/mL×40%
解得 X=125
（3）①向原废水中加入适量的铜粉，把银全部置换出来，过滤后再向滤液中加入适量的锌粉，把铜全部置换出来．固体X是 Ag．
②写出实验过程中所发生反应的化学方程式 Cu+2AgNO₃=2Ag+Cu（NO₃）₂Zn+Cu（NO₃）₂=Cu+Zn（NO₃）₂
答案：（1）①前面②R，Fe，Cu．
（2）Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O； 125mL
（3）①Ag．
②Cu+2AgNO₃=2Ag+Cu（NO₃）₂
Zn+Cu（NO₃）₂=Cu+Zn（NO₃）₂
分析：根据金属活动性顺序的规律来解答，氢前面的金属可以和酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属能与后面金属的盐溶液反应生成盐和另一种金属．写盐酸除铁锈反应的化学方程式时要准确写出铁锈和氯化铁的化学式并配平，计算浓盐酸的体积根据溶液稀释前后溶质的质量不变，从Zn（NO₃）₂、AgNO₃、Cu（NO₃）₂三种物质中分离回收金属Ag和Cu时，根据金属活动性要先分离出银，再分离铜．
点评：本题综合了金属活动性顺序的应用，化学方程式，化学计算，框图推断等多个知识点的考查．