Question

學過金屬活動性后，秦思同學通過實驗探究鋅粉與硝酸亞鐵和硝酸銀兩種鹽溶液的反應．實驗現(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
向濾液中加入稀鹽酸后的實驗現(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
向濾渣中加入100g稀鹽酸后的實驗現(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）第四次向濾渣中加入稀鹽酸后產(chǎn)生氣泡的化學方程式為

 

；
（2）根據(jù)第一次的實驗現(xiàn)象，你認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驗中置換出金屬銀的質(zhì)量（x）的比例式

 

；
（4）若第三次實驗鋅與兩種鹽溶液恰好完全反應，則m的質(zhì)量為

 

；
（5）若向第三次反應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)量分數(shù)為10%，則加入水的質(zhì)量為

 

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

 

．

Answer 1

考點：金屬的化學性質(zhì),用水稀釋改變濃度的方法,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，鋅和稀鹽酸反應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解答；
（4）根據(jù)鋅和硝酸銀及鋅和硝酸亞鐵反應的化學方程式進行計算；
（5）根據(jù)鋅和硝酸銀及鋅和硝酸亞鐵反應的化學方程式計算出硝酸鋅的質(zhì)量，然后除以溶質(zhì)質(zhì)量分數(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，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；反應的化學方程式分別為Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）根據(jù)第一次向反應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，所以只有鋅和硝酸銀反應生成硝酸鋅和應這一個反應發(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次實驗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，鋅和硝酸亞鐵的反應沒進行；所以鋅與兩種鹽恰好完全反應所需的鋅的質(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，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、硝酸亞鐵反應后剩余的鋅的質(zhì)量為9.75g-6.5g=3.25g，設(shè)和鋅反應的氯化氫的質(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．

點評：金屬活動順序表中，前邊的金屬可以把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來，但若含有兩種能被置換的金屬先置換弱的，本題難度較大，需要同學們嚴密的分析．