某研究性學(xué)習(xí)小組在綜合實(shí)踐活動(dòng)中對(duì)某化工廠化驗(yàn)室排出的廢水感興趣,并對(duì)其進(jìn)行了探究:
[調(diào)查獲悉]廢水中含有硝酸亞鐵、硝酸銀
[查閱資料]含硝酸亞鐵的溶液呈淺綠色
[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯探究用鋅從廢水中最大程度地回收金屬銀的方法;探究鋅和廢水中硝酸亞鐵、硝酸銀的反應(yīng)順序
[實(shí)驗(yàn)用品]廢水、所需化學(xué)試劑及相關(guān)的儀器、用品
[設(shè)計(jì)方案]他們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案:

[發(fā)現(xiàn)問題]小組成員分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在得到固體甲的同時(shí)發(fā)現(xiàn):有些同學(xué)得到無(wú)色溶液乙,有些同學(xué)得到深淺不同的淺綠色溶液乙,小丹同學(xué)提出問題:哪種結(jié)果能最大程度地回收金屬銀呢?鋅與廢水中哪種物質(zhì)先反應(yīng)呢?
[討論分析]小軍同學(xué)認(rèn)為:這個(gè)問題必須通過探究溶液乙或固體甲的組成才能回答,此觀點(diǎn)得到了大家的贊同,經(jīng)研究,他們決定探究溶液乙.于是他們分成兩小組,第一組對(duì)無(wú)色溶液進(jìn)行探究,第二組對(duì)淺綠色溶液進(jìn)行探究:
(1)首先他們對(duì)溶液乙中的溶質(zhì)作出了多種猜想:
第一組:①溶質(zhì)為 Zn(NO32、谌苜|(zhì)為 Zn(NO32、AgNO3
第二組:③溶質(zhì)為 Fe(NO32和______、苋苜|(zhì)為 Fe(NO32、______和______
(2)小悅同學(xué)思考后指出:“通過實(shí)驗(yàn)或推理,都能排除第一組同學(xué)提出的猜想②,從而確立猜想①是合理的”,請(qǐng)你敘述其推理過程______

(3)第二組同學(xué)經(jīng)過向不同的淺綠色溶液中加入一種試劑,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后得出結(jié)論,使③④兩種猜想都得以驗(yàn)證.請(qǐng)你參與到實(shí)驗(yàn)操作過程中并完成下表:
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
取少量乙溶液于試管中,
______,觀察.
或者(取少量乙溶液于試管中,
______)
若______,則是______,若______則是______.
或者(若______,則溶質(zhì)是______,若______,則溶質(zhì)是______.)
[交流后得出結(jié)論]
(4)當(dāng)反應(yīng)后溶液呈無(wú)色,溶質(zhì)為______或當(dāng)反應(yīng)后溶液呈淺綠色,溶質(zhì)為______和______時(shí),能最大程度地回收金屬銀.通過探究,同學(xué)們認(rèn)為:“使用過量的鋅,過濾后得無(wú)色溶液”是方便、快捷并確保最大程度地回收金屬銀的一種方法.經(jīng)過觀察和思考,同學(xué)們還得出了 Zn先和廢水中______反應(yīng),再和______反應(yīng)的結(jié)論.
[探究后反思](5)老師評(píng)價(jià):這種方法雖然方便、快捷,但也有不足,請(qǐng)你指出它的不足______.

解:(1)由于鋅在鐵和銀的前面,因此無(wú)論和誰(shuí)反應(yīng)都會(huì)有硝酸鋅生成,故答案為:Zn(NO32,Zn(NO32、AgNO3
(2)由于第一組同學(xué)研究的是無(wú)色溶液,即溶液中沒有硝酸亞鐵,說明硝酸亞鐵中的鐵元素已經(jīng)全部轉(zhuǎn)化成了金屬鐵,即在濾渣中一定有金屬鐵;而在過濾前,鐵又能和溶液中的硝酸銀反應(yīng),因此有鐵就不可能有硝酸銀,故答案為:若猜想②成立,說明Fe(NO32與Zn反應(yīng)生成Fe,而Fe會(huì)與過濾前的溶液中AgNO3反應(yīng),即鐵和AgNO3不可能都有,從而排除猜想②
(3)由于第二組研究的是淺綠色溶液,即溶液中一定含有硝酸亞鐵,但溶液中除了含有硝酸亞鐵外,還一定會(huì)含有新生成的硝酸鋅,因此只要證明是否含有硝酸銀即可,可以選擇一種只能夠和硝酸銀溶液反應(yīng)而且有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物質(zhì)就行.故答案為:
實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
在溶液中插入一根銅絲


滴加幾滴稀鹽酸(或其他氯化物溶液)
銅絲表面無(wú)變化,Zn(NO32、Fe(NO33,銅絲表面有銀白色固體析出,Zn(NO32、Fe(NO32、AgNO3
溶液無(wú)明顯變化,Zn(NO32、Fe(NO32,溶液中有沉淀生成,Zn(NO32、Fe(NO32、AgNO3
(4)根據(jù)上述分析可得,溶液為無(wú)色溶液時(shí),溶液中只有硝酸鋅;溶液為淺綠色溶液時(shí),溶液中有硝酸亞鐵和硝酸鋅;在金屬活動(dòng)性順序中,最活潑的金屬首先和那種和它隔著遠(yuǎn)的金屬的鹽溶液反應(yīng),故答案為:Zn(NO32,Zn(NO32,F(xiàn)e(NO32,AgNO3,F(xiàn)e(NO32
(5)由于加入過量的鋅雖然把銀全部置換出來(lái)了,但是置換出來(lái)的金屬銀中還混有金屬鐵和鋅,為了得到純凈的銀,還得消耗大量的稀硫酸,而且生成的硫酸亞鐵和硫酸鋅也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染,故答案為:浪費(fèi)一些鋅和稀硫酸,最好能對(duì)亞鐵鹽和鋅鹽進(jìn)行回收利用,又能減少污染(或其他合理答案)
分析:在金屬活動(dòng)性順序中,越靠前的金屬活動(dòng)性越強(qiáng),只有排在氫前的金屬才可以和稀酸溶液反應(yīng)生成氫氣,只有前面的金屬可以和排在它后面的金屬?gòu)柠}溶液中置換出來(lái);
一種金屬和含有多種溶質(zhì)的鹽溶液反應(yīng)時(shí),首先置換那種最不活潑的金屬.
點(diǎn)評(píng):本題難度較大,主要考查了對(duì)金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

已知甲是鹽,乙是堿.甲、乙兩種物質(zhì)的溶液混合后產(chǎn)生沉淀,加入足量稀硝酸后,沉淀有一部分溶解,溶液呈藍(lán)色,而仍未溶解的沉淀顯白色.則甲是________(寫化學(xué)式),乙是________(寫化學(xué)式).

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

有A、B、C、D、E五瓶失去標(biāo)簽的無(wú)色溶液,分別是HCl、Na2CO3、NaOH、BaCl2和H2SO4溶液中的一種.
ABCDE
A
B
C
D
E
如圖是它們之間的相互反應(yīng)的現(xiàn)象圖(“-”表示該兩物質(zhì)間不反應(yīng)或反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象,“↓”表示該兩種物質(zhì)間反應(yīng)有沉淀產(chǎn)生,“↑”表示該兩種物質(zhì)間反應(yīng)有氣體生成).請(qǐng)回答下列問題:
(1)D的化學(xué)式是______
(2)寫出B與E反應(yīng)的化學(xué)方程式:______.寫出A與C反應(yīng)的化學(xué)方程式:______.
(3)上述兩個(gè)反應(yīng)均屬于______反應(yīng).(填基本反應(yīng)類型)

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

甲、乙學(xué)生在學(xué)習(xí)了“質(zhì)量守恒定律”后,利用右圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,以證明其它化學(xué)反應(yīng)也遵守質(zhì)量守恒定律.他們先使天平平衡,稱出燒杯、小試管、藥品的總質(zhì)量,此時(shí)指針處于中間位置.然后將小試管里的藥品倒入燒杯中,觀察現(xiàn)象.待反應(yīng)完全后,再次稱量其總質(zhì)量.請(qǐng)你與他們一起探究:
(1)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到的現(xiàn)象:①______;②______.
反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______.
乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到的現(xiàn)象:①______;②______.
反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______.
(2)甲、乙兩學(xué)生根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)雖然得出了不同的結(jié)論.但通過討論他們得出化學(xué)反應(yīng)前后______必然相等.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

(1)河南是糧食大省,合理施用化肥可提高糧食產(chǎn)量,常用的化肥有KNO3、CO(NH22、NH4NO3等,其中屬于復(fù)合肥的是什么?為什么NH4NO3不能與堿性肥料混合施用?
(2)“牡丹服裝展”是今年洛陽(yáng)牡丹文化藝術(shù)節(jié)的一大亮點(diǎn),其服裝材料主要有合成纖維及天然纖維,鑒別這兩種纖維的簡(jiǎn)單方法是什么?

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

從宏觀與微觀兩個(gè)角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)的特殊視角是化學(xué)不同于其他科學(xué)最特征的思維方式.
(1)如圖是電解水的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,反應(yīng)的化學(xué)方程式為______;與電源負(fù)極相連的試管內(nèi)產(chǎn)生的氣體是______.
(2)請(qǐng)從微觀的角度分析:水分解過程中發(fā)生改變的是______(寫出一點(diǎn)即可,下同),沒有改變的是______.
(3)過氧化氫分子與水分子的相同點(diǎn)是______(寫出一點(diǎn)即可,下同),不同點(diǎn)是______.

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

A、B、C、D四種元素,A的單質(zhì)是空氣中含量第二多的氣體,B的單質(zhì)是年產(chǎn)量最高金屬,C是人體中含量最多的金屬元素,D的離子核內(nèi)只有一個(gè)質(zhì)子,則A單質(zhì)的名稱________B元素的名稱是________,C離子的符號(hào)是________,A、B、D三種元素組成化合物的化學(xué)式是________(填一種).

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式
①往滴有石蕊試液的NaOH溶液中逐滴加入稀鹽酸,并不斷攪拌,至鹽酸過量.________________
②往滴有酚酞試液的NaOH中逐滴加入適量的CuCl2溶液,然后靜置一段時(shí)間.________________
③往滴有酚酞試液的Ba(OH)2中逐滴加入適量的Na2CO3溶液,然后靜置一段時(shí)間.________________

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

碳元素是組成許多物質(zhì)的基本元素.
(1)下列含碳元素的物質(zhì)中,屬于有機(jī)物的是______(填字母序號(hào)).
A.碳酸鈣     B.乙醇(C2H5OH)    C.二氧化碳
(2)化石燃料主要包括煤、______和天然氣,它們都含有碳元素,其中天然氣的主要成分是______(寫化學(xué)式).
(3)很多天然礦石中含有碳元素,菱錳礦的主要成分是碳酸錳(MnCO3),其中錳元素的化合價(jià)為______.
(4)在440℃和高壓條件下,金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)能生成金剛石(C)和碳酸鈉,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______.
(5)“碳海綿”是已知最輕的固體材料(如圖所示),由碳元素組成,具有多孔結(jié)構(gòu),彈性好.它對(duì)石油有很強(qiáng)的吸附能力(不吸水),將吸入的石油擠出后仍可恢復(fù)原狀.下列關(guān)于碳海綿的說法正確的是______(填字母序號(hào)).
A.具有吸附性   B.可重復(fù)使用       C.可處理海上石油泄漏.

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