Question

向一定质量AgNO₃、Cu(NO₃)₂和Fe(NO₃)₂的混合溶液中加入过量的Zn，溶液质量随反应时间变化的情况如图所示。

(1)写出ab段有关反应的化学方程式。___________

(2)若将反应至c点时的混合物过滤，所得固体中含有哪些物质? (写化学式)___________

(3)所得溶液的质量与原混合溶液的质量相比，可能减小，其原因是什么?___________

Answer

Ag、Cu、Zn Zn和AgNO3反应溶液质量减小，而Zn和Cu(NO3)2、Fe(NO3)2反应溶液质量增大，当减小的质量大于增加的质量时，反应后溶液质量减小

【解析】

向一定质量AgNO3、Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中加入过量的Zn，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，待硝酸铜完全反应后，锌再与硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，根据质量守恒定律，金属与金属盐溶液反应时，当析出金属的质量大于参加反应金属的质量，那么反应后溶液的质量小于反应前溶液的质量；当析出金属的质量小于参加反应金属的质量，那么反应后溶液的质量大于反应前溶液的质量。

（1）从图中分析，ab段曲线表示溶液质量减小，则析出金属的质量大于参加反应金属的质量，是硝酸银与锌发生反应，生成银和硝酸锌，生成银的质量大于参加反应锌的质量，反应的化学方程式为：。

（2）由图可知，将反应至c点时，溶液中的硝酸银和硝酸铜刚好反应完，而硝酸亚铁没有参与反应，故所得固体中含有生成Ag、Cu和剩余的Zn。

（3）所得溶液的质量与原混合溶液的质量相比，可能减小，其原因是，65份锌置换出216份银，固体质量增加，溶液质量减小，锌与硝酸铜反应：，65份的锌置换出65份的铜，固体质量减小，溶液质量增加，锌与硝酸亚铁反应，，65份的锌置换出56份的铜，固体质量减小，溶液质量增加，当减小的质量大于增加的质量时，反应后溶液质量减小。