Question

15．電鍍廠的廢水中含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃，為處理水體污染并回收金屬，某興趣小組的同學進行下列實驗（如圖所示）：向含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的廢水中加入一定量的鐵粉，過濾，得固體A和濾液B，向固體A中滴加稀鹽酸，無明顯現象，小組同學對所得濾液B的成分進行探究．
【提出問題】過濾后所得濾液B中含有哪些成分？
【猜想與假設】
甲同學：濾液B中只含有Fe（NO₃）₂；
乙同學：濾液B中只含有Fe（NO₃）₂和AgNO₃兩種溶質；
丙同學：濾液B中只含有AgNO₃和Cu（NO₃）₂兩種溶質；
【表達與交流】寫出甲同學猜想的理由：（1）加入的鐵粉和溶液中的硝酸銅、硝酸銀恰好完全反應，生成可溶的硝酸亞鐵；
【反思與評價】請對乙同學的猜想做出評價：（2）不正確，這是因為鐵粉先與硝酸銀反應，后與硝酸銅反應，若濾液B中含有硝酸銀，則濾液B中一定含有硝酸銅；
【實驗探究】取濾液少許于試管中，向濾液中插入一根銅絲，看到銅絲表面有固體生成，則濾液B中溶質的化學式應該是（3）Fe （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃；
【歸納總結】通過上述實驗探究可知，在分析金屬與鹽溶液反應后的溶質成分時，需考慮的方面有（4）（至少答兩方面）金屬活動性順序、反應物是否過量．

Answer 1

分析 鐵比銅活潑，銅比銀活潑，向含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的廢水中加入一定量的鐵粉時，鐵先和硝酸銀反應，當硝酸銀完全反應后，如果鐵有剩余，則鐵再和硝酸銅反應；
鐵能和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣；
銅能和硝酸銀反應生成硝酸銅和銀．

解答 解：【表達與交流】
如果鐵粉和溶液中的硝酸銅、硝酸銀恰好完全反應，則濾液B中只含有硝酸亞鐵，因此甲同學猜想的理由是：加入的鐵粉和溶液中的硝酸銅、硝酸銀恰好完全反應，生成可溶的硝酸亞鐵．
故填：加入的鐵粉和溶液中的硝酸銅、硝酸銀恰好完全反應，生成可溶的硝酸亞鐵．
【反思與評價】
乙同學的猜想不正確，這是因為鐵粉先與硝酸銀反應，后與硝酸銅反應，若濾液B中含有硝酸銀，則濾液B中一定含有硝酸銅．
故填：不正確，這是因為鐵粉先與硝酸銀反應，后與硝酸銅反應，若濾液B中含有硝酸銀，則濾液B中一定含有硝酸銅．
【實驗探究】
取濾液少許于試管中，向濾液中插入一根銅絲，看到銅絲表面有固體生成，說明濾液中含有硝酸銀，進一步說明硝酸銅沒有反應，因此濾液B中含有的溶質有鐵和硝酸銀反應生成的硝酸亞鐵、沒有反應的硝酸銀和沒有反應的硝酸銅，硝酸亞鐵、硝酸銅和硝酸銀的化學式是Fe （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃．
故填：Fe （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃．
【歸納總結】
通過上述實驗探究可知，在分析金屬與鹽溶液反應后的溶質成分時，需考慮的方面有：金屬活動性順序、反應物是否過量等．
故填：；．金屬活動性順序；反應物是否過量．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．