Question

某活動小組欲從含有硝酸銅的廢水中提取金屬銅，做了如下的實驗，向廢水中加入一定量的鋅粉和鐵粉混合物．充分反應后過濾，向濾渣中加入鹽酸，有氣泡產生．

（1）上述操作過程中出現的錯誤是：______．
（2）濾液中一定含有的陽離子是：______．
（3）加入鋅粉和鐵粉后，一定發生反應的化學方程式為______．
（4）將盛有等質量、等溶質質量分數的稀鹽酸的兩只燒杯，放在托盤天平左右兩盤上，調節至平衡，再向兩只燒杯中分別放入質量相等的鋅和鐵，待反應停止后，請判斷：
①若天平仍保持平衡，燒杯中一定沒有剩余的物質是______；
②若天平失去平衡，則指針一定偏向放______的一邊．

Answer 1

解：（1）觀察給出的操作題，可以發現進行過濾操作時要使用玻璃棒進行引流，所以錯誤操作是：過濾時沒有用玻璃棒引流；
（2）在金屬活動性順序中，鋅＞鐵＞銅，鋅能與硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅，鐵能與硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，鋅能與硝酸亞鐵反應生成硝酸鋅和鐵，向濾渣中加入鹽酸，有氣泡產生，說明濾渣中一定有鐵，由于硝酸銅的量不能確定，故鐵是否與硝酸銅反應未知，故不能確定溶液中是否含有亞鐵離子，所以一定含有的陽離子為：Zn²⁺、NO₃^-；
（3）濾渣中含有鐵，鋅一定與硝酸銅反應，鐵是否與硝酸銅反應未知，化學方程式為：Zn+Cu（NO₃）₂═Zn（NO₃）₂+Cu．
（4）①若天平仍保持平衡，說明得到的氫氣一樣多，則稀鹽酸全部參與化學反應，即金屬是足量的，因此稀鹽酸一定沒有剩余．
②若天平失去平衡，說明得到的氫氣不一樣多，而等質量的鋅和鐵應是鐵得到的氫氣多（對于在化合物中化合價相同、質量相同的金屬，相對原子質量越大的，得到的氫氣反而越少），所以指針應偏向鋅的一邊
故答案為：（1）過濾時沒有用玻璃棒引流．
（2）Zn²⁺、NO₃^-；．
（3）Zn+Cu（NO₃）₂═Zn（NO₃）₂+Cu．．
（4）①稀鹽酸；
②鋅
分析：在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，進行過濾操作時要使用玻璃棒進行引流．
金屬和酸溶液發生置換反應生成氫氣的多少即和金屬的質量有關，也和酸的質量有關，關鍵看哪一種物質全部參與化學反應，根據化學方程式的計算所帶入物質的質量必須是這種物質全部參與化學反應．
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及其意義進行．