Question

某化工廠排出的廢液中含有AgNO₃、Cu（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂．為了減少廢液中Ag⁺和Cu²⁺對環境的污染，并回收Ag和Cu，化學小組的同學進行了如下實驗：
①向廢液中加入一定量的鐵粉，充分反應后過濾，得到固體和濾液；
②向濾液中滴入適量稀鹽酸，有白色沉淀生成．
根據實驗推斷：
（1）過濾后，得到的固體是（寫化學式）

 

．
（2）濾液中的溶質是（寫化學式）

 

．
（3）你認為此時同學們是否已達到實驗目的，請根據你的判斷請任選下表中一項填寫：

能達到實驗目的	理由是：
不能達到實驗目的	理由是：

Answer 1

分析：根據金屬和鹽溶液反應的規律分析：在金屬活動性順序中前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，結合實驗方案分析判斷加入的金屬能否與廢水中的鹽液發生的置換反應，進而確定濾渣和濾液的成分即可．

解答：解：①由于鐵的金屬活動性比鋅弱，比銅、銀強，因此把一定量鐵粉放到廢液中時，鐵粉可以先和硝酸銀發生置換反應，得到硝酸亞鐵和金屬銀，然后再與硝酸銅發生置換反應生成銅和硝酸亞鐵；鐵粉和硝酸鋅不反應；
②向濾液中滴入適量稀鹽酸，有白色沉淀生成，說明硝酸銀過量，鐵粉只和部分硝酸銀反應置換出少量的銀，故
（1）過濾后，得到的固體是Ag；
（2）濾液中的溶質有反應產生的硝酸亞鐵、不與鐵反應的硝酸鋅、剩余的硝酸銀、沒反應的硝酸銅；
（3）該實驗不能實現實驗目的，理由是：鐵粉不足量，只反應掉部分硝酸銀，溶液中仍含有Cu²⁺和Ag⁺；
故答案為：（1）Ag     （2）AgNO₃、Cu（NO₃）₂、Zn（NO₃）₂、Fe（NO₃）₂
（3）不能實現實驗目的，理由是：鐵粉不足量，溶液中仍含有Cu²⁺和Ag⁺．

點評：主要考查了金屬活動性順序的應用，根據金屬的活動性強弱來判斷金屬和鹽溶液是否發生置換反應，且反應時金屬先和活動性弱的金屬鹽溶液發生置換反應，培養學生靈活運用所學知識解決問題的能力．