Question

18．電鍍廠的廢水中含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃二種溶質，為處理水體污染并回收金屬，某研究性學習小組的同學進行下列實驗：向含有Cu（NO₃）₂和AgNO₃的廢水中加入一定量的鐵粉，過濾，得濾渣A和濾液B，當向濾渣A中滴加稀鹽酸時無明顯現象，小組同學又對所得濾液B的成分進行探究．
[提出問題]：過濾后所得濾液B中含有的金屬離子有哪些？
[猜想與假設]：甲同學的猜想：濾液B中只含有Fe²⁺；乙同學的猜想：濾液B中只含有Cu²⁺和Ag⁺；丙同學的猜想：濾液B中一定含有Fe²⁺，還可能含有（1）銅離子和銀離子；
[查閱資料]：稀鹽酸能和硝酸銀溶液反應且生成白色沉淀．
[表達與交流]：寫出甲同學猜想的理由（2）Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag（用化學方程式表示）；
[反思與評價]：請對乙同學的猜想做出評價（3）不正確；
[實驗探究]：取濾液B少許于試管中，滴加稀鹽酸，產生白色沉淀，則濾液B中的金屬離子應該是（4）銀離子、銅離子、亞鐵離子；
[歸納總結]：若要使廢液中的金屬全部回收，且不浪費藥品，一般應加入（5）適量鐵粉以達到實驗目的．

Answer 1

分析 根據金屬活動性順序，可知活動性：鐵＞銅＞銀，因為過濾后往濾渣中加稀鹽酸，銅 鐵 銀中只有鐵能和鹽酸反應放出氣泡，所以濾渣中沒有鐵；鐵一定與AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合液反應，而生成亞鐵離子．據此分析．

解答 解：鐵＞銅＞銀，因為過濾后往濾渣中加稀鹽酸，銅 鐵 銀中只有鐵能和鹽酸反應放出氣泡，所以濾渣中沒有鐵；鐵一定與AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合液反應，而生成硝酸亞鐵和銀，因此濾渣一定含有銀；濾液中一定含有硝酸亞鐵；若鐵少，置換出部分銀，濾液一定含有硝酸銀和硝酸銅；若鐵能夠完全把硝酸銀置換，并置換部分硝酸銅，則沒有硝酸銀，濾液中含有硝酸銅；
[猜想與假設]：由以上分析可知：濾液B中一定含有Fe²⁺，還可能含有銅離子和銀離子；
[表達與交流]：鐵先與硝酸銀溶液反應，生成硝酸亞鐵和銀，化學方程式為：Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag．
[反思與評價]：鐵先與硝酸銀溶液反應，生成可溶于水的硝酸亞鐵，溶液中一定有亞鐵離子；故乙同學的猜想不正確；
[實驗探究]：取濾液B少許于試管中，滴加稀鹽酸，產生白色沉淀，說明濾液中有銀離子，則濾液B中的金屬離子應該是銀離子、銅離子、亞鐵離子；
[歸納總結]：若要使廢液中的金屬全部回收，且不浪費藥品，一般應加入適量鐵粉以達到實驗目的．
答案：
[猜想與假設]：銅離子和銀離子；
[表達與交流]：Fe+2AgNO₃=Fe（NO₃）₂+2Ag．
[反思與評價]不正確；
[實驗探究]銀離子、銅離子、亞鐵離子；
[歸納總結]適量；

點評 本題考查了金屬活動性順序的應用，完成此題，可以依據金屬活動性順序的意義結合題目的信息分析濾液和濾渣的成分．