Question

12．學(xué)�；瘜W(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)金屬化學(xué)性質(zhì)后，作了以下探究實(shí)驗(yàn)．
（1）小董將銅絲放入硝酸銀溶液中，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2AgNO₃═2Ag+Cu（NO₃）₂．
（2）小凡將鋅粒放入一定量的硝酸銀溶液中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后溶液的質(zhì)量變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”或“不變”）．
（3）小晗在思考：如果將銅粉與鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，反應(yīng)是否有先后順序？探究如下：
【提出問(wèn)題】銅粉與鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，反應(yīng)是否有先后順序？
【作出猜想】①銅粉先與硝酸銀溶液反應(yīng)   ②鋅粉先與硝酸銀溶液反應(yīng)
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】①小晗取一定量銅粉和鋅粉的混合物，放入少量的硝酸銀溶液中，溶液的顏色沒有發(fā)生變化，由此推斷：銅粉與硝酸銀溶液沒有（填“發(fā)生”或“沒發(fā)生”）反應(yīng)．然后再向反應(yīng)后的混合物中加入稀硫酸，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣泡產(chǎn)生，由此推斷：鋅粉與硝酸銀溶液發(fā)生（填“發(fā)生”或“沒發(fā)生”）反應(yīng)．
②小晗再取同樣的鐵粉和鋅粉混合物放入較多量的硝酸銀溶液中，看到溶液變成藍(lán)色，由此推斷銅粉與硝酸銀溶液發(fā)生（填“發(fā)生”或“沒發(fā)生”）反應(yīng)．
【分析并得出結(jié)論】綜合上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，銅粉與鋅粉的混合物放入一定量的硝酸銀溶液中，鋅粉優(yōu)先與硝酸銀溶液反應(yīng)．
【反思】小晗分析得到藍(lán)色溶液，對(duì)溶液中所含的溶質(zhì)做出多種猜想，其中有兩種猜想可能成立，這兩種猜想是：①溶質(zhì)為硝酸鋅和硝酸銅；②溶質(zhì)為硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀．
（4）在探究實(shí)驗(yàn)后，為了測(cè)定某稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，他們?nèi)°~粉和鋅粉的混合物10克放入燒杯中，再取60克稀硫酸分6次加入燒杯中，均充分反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次
加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	10	10	10	10	10	10
剩余固體的質(zhì)量 （g）	9.35	8.70	8.05	7.40	6.75	6.75

根據(jù)上表提供的數(shù)據(jù)，求所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)銅能把銀置換出來(lái)解答；
（2）利用差量法，把溶液作為一個(gè)整體，分析影響溶液質(zhì)量的量有哪些，再根據(jù)金屬活動(dòng)性順序及各物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量關(guān)系來(lái)分析解答；
（3）利用金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用解答問(wèn)題，特別是金屬活動(dòng)性強(qiáng)的盡金屬能把金屬活動(dòng)性弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)的規(guī)律；
（4）前五次每次消耗固體的質(zhì)量為0.65g，所以第五次加入的硫酸被完全反應(yīng)掉，比較第五次和第六次的數(shù)據(jù)可以知道，剩余固體的質(zhì)量都為6.75g，即第六次加入的稀硫酸沒有反應(yīng)，可以據(jù)此求算出鋅的質(zhì)量，利用鋅的質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式求算出稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）銅與硝酸銀反應(yīng)的反應(yīng)物是銅和硝酸銀，生成物是銀河硝酸銅，用觀察法配平即可，其化學(xué)方程式為Cu+2AgNO₃═2Ag+Cu（NO₃）₂．
（2）把鋅片放入硝酸銀溶液中，鋅能把銀置換出來(lái)，由反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量關(guān)系可知，每65份質(zhì)量的鋅可置換出216份質(zhì)量的銀，因此溶液的質(zhì)量會(huì)減輕；
（3）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】①硝酸銅是藍(lán)色溶液，所以依據(jù)溶液的顏色沒有發(fā)生變化，由此推斷銅粉與硝酸銀溶液沒有反應(yīng)，銅、鋅和銀中只有鋅能與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，所以加入稀硫酸，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣泡產(chǎn)生，推斷剩余固體中不會(huì)有鋅，從而可說(shuō)明鋅已經(jīng)完全反應(yīng)；
②硝酸銅是藍(lán)色溶液，所以依據(jù)看到溶液變成藍(lán)色，由此推斷銅粉與硝酸銀溶液已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)；
【反思】由于分析得到藍(lán)色濾液中一定含有硝酸銅，所以根據(jù)優(yōu)先置換原則，溶液中含一定含有硝酸鋅，至于是否含有硝酸銀則無(wú)法確定，因此溶質(zhì)可能是①硝酸鋅和硝酸銅；②硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀；
（4）比較第五次和第六次的數(shù)據(jù)可以知道，剩余固體的質(zhì)量都為6.75g，可以說(shuō)明該固體中鋅的質(zhì)量為：10g-6.75g=3.25g；
設(shè)稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65    98
3.25g  x
$\frac{65}{3.25g}=\frac{98}{x}$
x=4.9g
稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4.9g}{50g}$×100%=9.8%
故答案為：
（1）Cu+2AgNO₃═2Ag+Cu（NO₃）₂；
（2）變��；
（3）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】①?zèng)]有；發(fā)生；
②發(fā)生；
【反思】硝酸鋅和硝酸銅；硝酸鋅、硝酸銅和硝酸銀；
（4）所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，完成此題，可以依據(jù)金屬活動(dòng)性順序及其意義并結(jié)合反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行．