Question

某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题：

（1）图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。

①滤液中一定含有的金属离子为_____（填离子符号）；

②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式_____。

（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。

①滤渣中一定含有_____（填化学式，下同）；

②滤液中可能含有_____。

Answer

Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+ Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag Ag、Cu、Fe Fe(NO3)2

【解析】

由物质之间的共存原理分析，金属活动性强的一定会置换出金属活动性弱的金属离子。故锌一定是先消耗完的，然后再消耗铁，同理银离子一定是最先被消耗完，然后再消耗铜离子，最后是亚铁离子。

(1) 向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生，说明滤液中有Ag+，就说明金属完全被消耗完，即该实验中硝酸银过量，铁与锌都被硝酸银反应完，分别转化成Fe2+、Zn2+，硝酸铜没参加反应，故滤液中一定含有的金属离子为：Ag+ 、Cu2+、Fe2+、Zn2+；

铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，化学方程式分别为：Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag或Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag；

(2) 向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生，说明金属中一定有铁，但是锌可能被消耗完也可能没有消耗完，故滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe；

因为锌一定是先反应，因此滤液中一定有硝酸锌，是否含有硝酸亚铁，要考虑锌是否过量，故滤液中可能含有：Fe(NO3)2