Question

（6分）暖水瓶內膽玻璃上鍍有一層銀，某活動小組利用廢棄的暖水瓶內膽設計如圖所示實驗（其中分離混合物的操作已略去）。

資料：Ag+2HNO₃（濃）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O   3Ag+4HNO₃（稀）=3AgNO₃+NO↑+2H₂O
⑴根據資料，不考慮反應速率的差異，實驗時選用濃硝酸還是稀硝酸？說明理由。
⑵濾渣成分可能存在多種情況，推斷其中成分最簡單的濾渣對應的濾液中溶質的組成。
⑶設計實驗對成分最復雜的濾渣進行驗證，填寫實驗報告。

濾渣成分	實驗操作及現象

Answer 1

（1）選稀硝酸，因為溶解一定量的銀，稀硝酸用量少且產生污染物少
（2）成分最簡單的濾渣是Ag，對應的濾液中溶質組成為Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂
或Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂、AgNO₃
（3）

濾渣成分	實驗操作及現象
銀、銅、鋅	取適量濾渣，滴加稀硫酸，有氣泡產生

 

試題分析：（1）根據資料，實驗時應選用稀硝酸，因為通過化學方程式：Ag+2HNO₃（濃）=AgNO₃+NO₂↑+H₂O 和3Ag+4HNO₃（稀）=3AgNO₃+NO↑+2H₂O，根據Ag與HNO₃的質量關系，可知溶解一定量的銀，稀硝酸用量少，并且產生污染物少
（2）在AgNO₃溶液中加入Cu、Zn混合金屬，根據均屬的活動性，鋅先與AgNO₃反應：2AgNO₃+Zn==Zn(NO₃)₂+2Ag，再是銅與AgNO₃反應：2AgNO₃+Cu==Cu(NO₃)₂+2Ag，反應進行的程度，完全取決于AgNO₃的量，當Cu、Zn全部反應完全時，濾渣的成分最簡單，所以此時AgNO₃可能有剩余，也有可能恰好反應，故濾液中溶質的組成為Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂或Zn(NO₃)₂、Cu(NO₃)₂、AgNO₃
（3）最復雜的濾渣即有三種金屬Cu、Zn、Ag，也就是說，有鋅在，根據鋅與其它兩種金屬的化學性質不同，取適量濾渣，滴加稀硫酸，有氣泡產生，則證明有鋅