【題目】(7分)學過金屬活動性后,秦思同學通過實驗探究鋅粉與硝酸亞鐵和硝酸銀兩種鹽溶液的反應。實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)如下:

第一次

第二次

第三次

第四次

硝酸亞鐵與硝酸銀的混合溶液

100g

100g

100g

100g

鋅粉

2g

3.25g

m

9.75g

向濾液中加入稀鹽酸后的實驗現(xiàn)象

產(chǎn)生白色沉淀

無明顯現(xiàn)象

無明顯現(xiàn)象

無明顯現(xiàn)象

向濾渣中加入100 g稀鹽酸后的實驗現(xiàn)象

明顯現(xiàn)象

無明顯現(xiàn)象

產(chǎn)生氣泡,溶液變?yōu)闇\綠色

現(xiàn)象與第三次相同

(1)第四次向濾渣中加入稀鹽酸后產(chǎn)生氣泡的化學方程式為 ;

(2)根據(jù)第一次的實驗現(xiàn)象,你認為此次濾液中的溶質是 ;

(3)根據(jù)已知條件列出求解第二次實驗中置換出金屬銀的質量(x)的比例式

(4)若第三次實驗鋅與兩種鹽溶液恰好完全反應,則m的質量為__________________;

(5)若向第三次反應后的濾液中加入一定質量的水,所得不飽和溶液中溶質的質量分數(shù)為10%,則加入水的質量為__________________;

(6)若用溶質質量分數(shù)為36.5%的濃鹽酸配制第四次實驗中與濾渣恰好完全反應所需的稀鹽酸,則需要濃鹽酸與水的質量比為_______________。

【答案】(1)Fe +2HCl=== FeCl2 + H2↑ 和Zn +2HCl=== ZnCl2 +H2

(2)硝酸銀、硝酸鋅、硝酸亞鐵(或AgNO3、Zn(NO32、Fe(NO32

(3)340:216=17g:x (或65:216=3.25g:x) (4)6.5g (5)96.1g (6)1:4

【解析】

試題分析(1)根據(jù)金屬的活動性:Zn、Fe、Ag,所以硝酸亞鐵和硝酸銀兩種鹽溶液中加入鋅粉,發(fā)生反應的先后順序:2AgNO3+Zn== Zn (NO3)2+2Ag,F(xiàn)e(NO3)2+Zn== Zn (NO3)2+ Fe ,反應發(fā)生的程度完全取決于鋅的量根據(jù)前三次的實驗現(xiàn)象,所以第四次向濾渣中加入稀鹽酸后產(chǎn)生氣泡的化學方程式為:Fe +2HCl=== FeCl2 + H2↑ 和Zn +2HCl=== ZnCl2 + H2

(2) 根據(jù)第一次的實驗現(xiàn)象,在濾液中加入鹽酸,有白色沉淀生成,說明第一個反應:2AgNO3+Zn== Zn (NO3)2+2Ag都沒有完全發(fā)生,所以濾液中的溶質是:硝酸銀、硝酸鋅、硝酸亞鐵

(3) 根據(jù)第二次的實驗現(xiàn)象,在濾液中加入鹽酸,沒有白色沉淀生成,說明溶液中沒有AgNO3,而在濾渣中加入鹽酸無氣體,說明第一個反應恰好反應完全,所以根據(jù)方程式:2AgNO3+Zn== Zn (NO3)2+2Ag中AgNO3和Ag的質量關系340:216,所以可列式:340:216=17g:x,也可以根據(jù)方程式中Zn和Ag的質量關系65:216,所以可列式:65:216=3.25g:x,

(4) 因為第二次實驗表明AgNO3恰好完全,若第三次實驗鋅與兩種鹽溶液恰好完全反應,則表明第三次實驗就是鋅與9g硝酸亞鐵反應,根據(jù)方程式:Fe(NO3)2+Zn== Zn (NO3)2+ Fe中Fe(NO3)2和Zn的質量關系180:65,而硝酸亞鐵為9g,所以消耗Zn的質量為3.25g,故m的質量為=3.25g+3.25g=6.5g

(5)根據(jù)上面的分析第三次實驗恰好2個反應完全發(fā)生,得到的是Zn (NO3)2溶液,反應消耗Zn的質量為6.5g,Zn (NO3)2得到的質量=6.5g÷65/189×100%=18.9g,由于加入的6.5g鋅生成鐵的的質量為2.8g,生成銀的質量為10.8g,所以溶液的質量=100g+6.5g-2.8g-10.8g=92.9g,再抓住稀釋過程中溶質的質量不變,可設加入水的質量為x,可列式為:18.9g=(92.9g+x)×10%,x=96.1g

(6)根據(jù)上面的分析,第四次濾渣中應含2.8g鐵,以及過量的鋅質量=9.75g-6.5g=3.25g 再根據(jù)反應Fe +2HCl=== FeCl2 + H2↑ 和Zn +2HCl=== ZnCl2 +H2↑,即可算出100g鹽酸中所含的氯化氫質量為7.3g,即鹽酸的質量分數(shù)為7.3g/100g×100%=7.3%,所以若用溶質質量分數(shù)為36.5%的濃鹽酸配制這樣的稀鹽酸,需要濃鹽酸與水的質量比為1:4

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