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13.将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是 【 】
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
A.若滤液呈浅绿色,则滤液中只含有硝酸亚铁
B.若滤渣中的成分能被磁铁吸引,则滤渣中一定含有两种金属
C.若向滤液中加入锌片,有固体析出,则滤液中一定含有硝酸银
D.将所得滤渣洗涤、干燥后称量,质量可能与所加铁粉的质量相等
答案
B
解析
【分析】首先明确金属活动性顺序：Zn＞Fe＞Ag，因此铁不能与硝酸锌反应，只能与硝酸银发生置换反应（Fe + 2AgNO₃ = Fe(NO₃)₂ + 2Ag）。接下来结合反应规律，逐个分析选项中滤渣、滤液的成分，判断各选项正误。
【解析】根据金属活动性顺序Zn＞Fe＞Ag，铁仅与硝酸银反应，不与硝酸锌反应：
1. 选项A：滤液呈浅绿色说明含Fe²⁺，但滤液中一定含有未反应的Zn(NO₃)₂，还包含生成的Fe(NO₃)₂，并非只含硝酸亚铁，A错误；
2. 选项B：滤渣能被磁铁吸引，说明滤渣中含过量的铁，此时硝酸银完全反应，置换出全部银，因此滤渣为Fe和Ag两种金属，B正确；
3. 选项C：向滤液加锌片有固体析出，锌可置换出滤液中比它不活泼的金属（如Fe或Ag），若滤液含Fe²⁺，锌也会析出铁，不一定含Ag⁺，C错误；
4. 选项D：反应中，每56份质量的铁反应生成216份质量的银，滤渣质量一定大于原铁粉质量，不可能相等，D错误。
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用，置换反应
【点评】本题考查金属活动性顺序的应用，需掌握“活动性强的金属能置换出活动性弱的金属”的规律，准确判断反应后滤渣、滤液的成分，同时注意反应前后固体质量的变化，是中等难度的金属反应综合题。
【难度系数】0.5
【解析】根据金属活动性顺序Zn＞Fe＞Ag，铁仅与硝酸银反应，不与硝酸锌反应：
1. 选项A：滤液呈浅绿色说明含Fe²⁺，但滤液中一定含有未反应的Zn(NO₃)₂，还包含生成的Fe(NO₃)₂，并非只含硝酸亚铁，A错误；
2. 选项B：滤渣能被磁铁吸引，说明滤渣中含过量的铁，此时硝酸银完全反应，置换出全部银，因此滤渣为Fe和Ag两种金属，B正确；
3. 选项C：向滤液加锌片有固体析出，锌可置换出滤液中比它不活泼的金属（如Fe或Ag），若滤液含Fe²⁺，锌也会析出铁，不一定含Ag⁺，C错误；
4. 选项D：反应中，每56份质量的铁反应生成216份质量的银，滤渣质量一定大于原铁粉质量，不可能相等，D错误。
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用，置换反应
【点评】本题考查金属活动性顺序的应用，需掌握“活动性强的金属能置换出活动性弱的金属”的规律，准确判断反应后滤渣、滤液的成分，同时注意反应前后固体质量的变化，是中等难度的金属反应综合题。
【难度系数】0.5
14. 垃圾是放错了地方的资源,城市的废旧电器是一座“金属矿山”。某废旧电器中含有锌、铜、镍(Ni)三种金属,某化学兴趣小组的同学为了从中回收金属铜和镍,做了如下的探究。
已知:硫酸镍(NiSO₄)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱。
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。
猜想一:Zn＞Ni＞Cu。猜想二:Zn＞Cu＞Ni。猜想三:
【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。
实验二:从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍。
【设计方案】兴趣小组设计了下图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是
【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是
已知:硫酸镍(NiSO₄)能溶于水。
实验一:探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的活动性强弱。
【提出猜想】兴趣小组结合常见金属活动性顺序,提出了以下猜想。
猜想一:Zn＞Ni＞Cu。猜想二:Zn＞Cu＞Ni。猜想三:
Ni＞Zn＞Cu
。【进行实验】兴趣小组进行了如下的实验,请完成实验报告。
实验二:从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电器中回收铜和镍。
【设计方案】兴趣小组设计了下图所示的物质转化流程。
步骤①中得到的A是
Cu(或铜)
,步骤②中生成C的化学方程式是$\ce{Zn + NiSO_{4} = ZnSO_{4} + Ni}$
。【反思评价】合理开发城市“金属矿山”的意义是
节约金属资源(合理即可)
(写出一条即可)。答案
猜想三：$\boldsymbol{Ni＞Zn＞Cu}$
实验报告结论：猜想一正确，镍与稀硫酸反应的化学方程式是 $\boldsymbol{\ce{Ni + H_{2}SO_{4} = NiSO_{4} + H_{2}\uparrow}}$
步骤①的A：$\boldsymbol{Cu(或铜)}$
步骤②的化学方程式：$\boldsymbol{\ce{Zn + NiSO_{4} = ZnSO_{4} + Ni}}$
反思评价：$\boldsymbol{节约金属资源(合理即可)}$
实验报告结论：猜想一正确，镍与稀硫酸反应的化学方程式是 $\boldsymbol{\ce{Ni + H_{2}SO_{4} = NiSO_{4} + H_{2}\uparrow}}$
步骤①的A：$\boldsymbol{Cu(或铜)}$
步骤②的化学方程式：$\boldsymbol{\ce{Zn + NiSO_{4} = ZnSO_{4} + Ni}}$
反思评价：$\boldsymbol{节约金属资源(合理即可)}$
解析
【分析】
首先，对于Zn、Cu、Ni三种金属的活动性猜想，需结合Zn活动性强于Cu的已知关系，因此除Zn＞Ni＞Cu、Zn＞Cu＞Ni外，还存在Ni＞Zn＞Cu的可能。探究金属活动性时，利用金属与酸或盐溶液的反应规律：Cu在氢后不与稀硫酸反应，Zn、Ni在氢前可与稀硫酸反应；再通过Zn与NiSO₄、Ni与ZnSO₄的置换反应，可判断Zn与Ni的活动性强弱。回收金属时，利用Cu不与稀硫酸反应的性质先分离Cu，再利用Zn活动性强于Ni，加入Zn置换NiSO₄中的Ni，得到目标金属。
【解析】
1. 猜想三：三种金属活动性的可能排列，结合Zn与Cu的活动性关系，猜想三为$\ce{Ni＞Zn＞Cu}$。
2. 实验验证：将三种金属分别加入稀硫酸，Cu不反应，说明Cu活动性最弱；Zn和Ni均能与稀硫酸反应，且Zn反应更剧烈（或Zn可置换NiSO₄中的Ni，Ni不能置换ZnSO₄中的Zn），说明Zn＞Ni，因此猜想一（Zn＞Ni＞Cu）正确，Ni与稀硫酸反应的化学方程式为$\ce{Ni + H_{2}SO_{4} = NiSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。
3. 回收流程：步骤①加入足量稀硫酸，Zn、Ni反应生成$\ce{ZnSO_{4}}$、$\ce{NiSO_{4}}$，Cu不反应，过滤得到的A为$\ce{Cu}$；步骤②向滤液中加入Zn，Zn与$\ce{NiSO_{4}}$发生置换反应，化学方程式为$\ce{Zn + NiSO_{4} = ZnSO_{4} + Ni}$，得到金属Ni。
4. 反思评价：回收废旧金属可节约金属资源，减少环境污染等。
【答案】
猜想三：$\ce{Ni＞Zn＞Cu}$；实验结论：猜想一正确，$\ce{Ni + H_{2}SO_{4} = NiSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；步骤①A：$\ce{Cu}$；步骤②化学方程式：$\ce{Zn + NiSO_{4} = ZnSO_{4} + Ni}$；反思评价：节约金属资源（合理即可）
【知识点】
金属活动性顺序、金属回收利用、化学方程式书写
【点评】
本题结合金属活动性探究与废旧金属回收的实际问题，考查学生对金属活动性规律的理解应用，以及化学方程式的规范书写，注重知识的实际运用，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先，对于Zn、Cu、Ni三种金属的活动性猜想，需结合Zn活动性强于Cu的已知关系，因此除Zn＞Ni＞Cu、Zn＞Cu＞Ni外，还存在Ni＞Zn＞Cu的可能。探究金属活动性时，利用金属与酸或盐溶液的反应规律：Cu在氢后不与稀硫酸反应，Zn、Ni在氢前可与稀硫酸反应；再通过Zn与NiSO₄、Ni与ZnSO₄的置换反应，可判断Zn与Ni的活动性强弱。回收金属时，利用Cu不与稀硫酸反应的性质先分离Cu，再利用Zn活动性强于Ni，加入Zn置换NiSO₄中的Ni，得到目标金属。
【解析】
1. 猜想三：三种金属活动性的可能排列，结合Zn与Cu的活动性关系，猜想三为$\ce{Ni＞Zn＞Cu}$。
2. 实验验证：将三种金属分别加入稀硫酸，Cu不反应，说明Cu活动性最弱；Zn和Ni均能与稀硫酸反应，且Zn反应更剧烈（或Zn可置换NiSO₄中的Ni，Ni不能置换ZnSO₄中的Zn），说明Zn＞Ni，因此猜想一（Zn＞Ni＞Cu）正确，Ni与稀硫酸反应的化学方程式为$\ce{Ni + H_{2}SO_{4} = NiSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。
3. 回收流程：步骤①加入足量稀硫酸，Zn、Ni反应生成$\ce{ZnSO_{4}}$、$\ce{NiSO_{4}}$，Cu不反应，过滤得到的A为$\ce{Cu}$；步骤②向滤液中加入Zn，Zn与$\ce{NiSO_{4}}$发生置换反应，化学方程式为$\ce{Zn + NiSO_{4} = ZnSO_{4} + Ni}$，得到金属Ni。
4. 反思评价：回收废旧金属可节约金属资源，减少环境污染等。
【答案】
猜想三：$\ce{Ni＞Zn＞Cu}$；实验结论：猜想一正确，$\ce{Ni + H_{2}SO_{4} = NiSO_{4} + H_{2}\uparrow}$；步骤①A：$\ce{Cu}$；步骤②化学方程式：$\ce{Zn + NiSO_{4} = ZnSO_{4} + Ni}$；反思评价：节约金属资源（合理即可）
【知识点】
金属活动性顺序、金属回收利用、化学方程式书写
【点评】
本题结合金属活动性探究与废旧金属回收的实际问题，考查学生对金属活动性规律的理解应用，以及化学方程式的规范书写，注重知识的实际运用，难度适中。
【难度系数】
0.6
