内容正文:
金属与盐溶液反应后滤渣和滤液的判断
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专题剖析·明要点
考向1 一种金属与(两种或两种以上)盐溶液反应
反应顺序:活动性越弱的金属越先被置换(即:活动性差别大的先反应)。如将Fe逐渐放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中(如图),随着反应的进行,先后发生的反应是:
先:Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag
后:Fe+Cu(NO3)2Cu+Fe(NO3)2
随着铁的量不断增加,反应过程中各个阶段滤液和滤渣成分的判断:
铁的量 Fe
反应
阶段 AgNO3反应中 AgNO3恰好反应完 Cu(NO3)2反应中 Cu(NO3)2恰好反应完 Fe过量
滤液成分
Fe(NO3)2、
Cu(NO3)2、AgNO3 Fe(NO3)2、
Cu(NO3)2
滤液成分
Fe(NO3)2、
Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 Fe(NO3)2
滤渣成分 Ag Ag Ag、Cu Ag、Cu Ag、Cu、Fe
解题金钥匙➡(1)无论反应进行到什么阶段,滤液中一定有Fe(NO3)2,滤渣中一定有Ag。
(2)①若反应后,滤液仍呈蓝色,证明滤液中除Fe(NO3)2外,一定还有Cu(NO3)2,则滤渣中一定没有Fe。
②若反应后向滤液中滴加稀盐酸,有白色沉淀产生,证明滤液中一定有AgNO3(HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3),则一定还有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2,滤渣中一定只有Ag。
③若反应后,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,证明铁剩余,则滤渣中一定有Fe、Cu、Ag,滤液中一定只有Fe(NO3)2。
④若原盐溶液中有一种溶质不能与加入的金属反应,如将Fe逐渐加入AgNO3、Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中,则因为Fe与Zn(NO3)2不能反应,则滤液中始终有Zn(NO3)2。
【例1】 在AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,待反应完成后再过滤,下列情况中不可能存在的是( B )
A.滤渣中有Ag、Cu,滤液中有Mg2+、Zn2+
B.滤渣中只有Ag、Zn
C.滤渣中有Ag、Cu、Zn,滤液中有Mg2+、Zn2+
D.滤渣中只有Ag
B
考向2 两种金属与盐溶液反应
反应顺序:活动性越强的金属越先反应(即:活动性差别大的先反应)。如把CuSO4溶液不断加入Zn和Fe的混合物中(如图所示),随着反应的进行,先后发生的反应是:
先:Zn+CuSO4ZnSO4+Cu
后:Fe+CuSO4FeSO4+Cu
随着CuSO4溶液量的不断增加,反应过程中各个阶段滤液和滤渣成分的判断:
项目 CuSO4溶液
反应阶段 Zn反应中 Zn恰好反应完 Fe反应中 Fe恰好反应完 CuSO4溶液剩余
滤液成分 ZnSO4 ZnSO4 ZnSO4、FeSO4 ZnSO4、FeSO4 ZnSO4、FeSO4、CuSO4
滤渣成分 Zn、Fe、Cu Fe、Cu Fe、Cu Cu Cu
解题金钥匙➡(1)无论反应进行到什么程度,滤液中一定有ZnSO4,滤渣中一定有Cu。
(2)若反应后滤液呈蓝色,证明CuSO4溶液剩余,则滤液中一定有ZnSO4、FeSO4和CuSO4,滤渣中一定只有Cu。
(3)若向反应后的滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定有Fe和Cu,可能有Zn。
【例2】 某兴趣小组在探究金属化学性质时,将锌粉和铁粉的混合物加入盛有一定量硝酸银和硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题:
图1
图2
①滤液中一定含有的金属离子为 Ag+、Cu2+、Fe2+、Zn2+ (填离子符号);
Ag+、Cu2+、Fe2 +、
Zn2+
图1
(1)图1是向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生。
解析:(1)①向滤液中加入稀盐酸,观察到有白色沉淀产生,是因为盐酸和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银,即硝酸银过量,硝酸铜没有反应,滤液中一定含有的金属离子为过量硝酸银中的Ag+、没有反应的硝酸铜中的Cu2+、铁和硝酸银反应生成的硝酸亚铁中的Fe2+、锌和硝酸银反应生成的硝酸锌中的Zn2+。
②写出一个产生滤渣的反应的化学方程式: Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag[ 或Fe+2AgNO3] 。
Zn+
2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag[或Fe+2AgNO3
Fe(NO3)2+2Ag]
图1
解析:②滤渣是银,即硝酸银和
锌反应生成硝酸锌和银,硝酸银和
铁反应生成硝酸亚铁和银,反应的化学方程式:Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag、Fe+2AgNO3
Fe(NO3)2+2Ag。
(2)图2是向滤渣中加入稀盐酸,观察到有无色气体产生。
图2
①滤渣中一定含有