Question

23、某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究．
（1）锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是

Zn+2AgNO₃═Zn（NO₃）₂+2Ag

．
（2）同学们对滤液中所含的溶质做出多种猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是：
①溶质为

硝酸锌和硝酸铜

；②溶质为

硝酸锌、硝酸铜和硝酸银

．
（3）请你设计两种实验方案来验证以上猜想．

方案	实验操作	实验现象	结 论
方案一	取少量滤液于试管中，在滤液中插入一根铜丝（或铜片）	如果 铜丝表面无变化或如果铜丝表面有银白色固体析出	猜想 ①成立或证明猜想② 成立
方案二	取少量滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸（或其他氯化物溶液）	如果 滤液无明显变化 或如果有白色沉淀生成	猜想 ①成立 或证明猜想② 成立

Answer 1

分析：（1）根据锌的活动性比银强，利用锌与硝酸银的反应规律，写出反应的化学方程式；
（2）根据三种金属的活动性顺序锌铜银，推断将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中可能发生的反应，得到固体和蓝色溶液，对反应后溶液的组成进行猜测；
（3）根据三种金属活动性及金属与酸或盐的反应规律，设计验证猜想成立的实验．

解答：解：（1）锌置换硝酸银中的银，同时得到硝酸锌，化学方程式为Zn+2AgNO₃═Zn （NO₃）₂+2Ag；
（2）由得到溶液呈蓝色，说明铜粉与硝酸银发生了反应，反应后溶液中一定含有硝酸铜；由于锌的活动性比铜强，锌会先于铜与硝酸银反应且锌粉可与硝酸铜反应，因此可判断锌粉已完全反应，溶液中一定含有硝酸锌；硝酸银是否完全反应则成为所要猜测的两种可能，若硝酸银完全反应，则溶液中只含有硝酸锌、硝酸铜，若硝酸银有剩余，则溶液中含有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银；
（3）取固体滴加稀盐酸，无气泡，锌完全反应，取反应后的溶液，插入铜片或滴入氯化钠溶液，若无明显变化，说明猜想①成立，若表现有银白色物质或溶液中出现白色沉淀，说明猜想②成立．
故答案为：（1）Zn+2AgNO₃═Zn （NO₃）₂+2Ag
（2）①硝酸锌和硝酸铜    ②硝酸锌、硝酸铜和硝酸银（①和②顺序可颠倒）
（3）（其它合理答案均可给分）

实验操作	实验现象	结论
方案一：取少量滤液于试管中，在滤液中插入一根铜丝（或铜片）	如果铜丝表面无变化 或如果铜丝表面有银白色固体析出	证明猜想①成立 或证明猜想②成立
方案二：取少量滤液于试管中，滴加几滴稀盐酸（或其他氯化物溶液）	如果滤液无明显变化 或如果有白色沉淀生成	证明猜想①成立 或证明猜想②成立

点评：活动性强的金属放入活动性弱的金属的混合盐溶液中，活动性强的金属会先把活动性最弱的金属从其盐溶液中置换出来，然后再置换活动性较弱的金属．