内容正文:
第一部分 选择压轴题
题型1 金属与盐溶液反应后成分分析
思维导图
☺
考点详解
01
(一)考查类型
1.一种金属与一种盐溶液反应(一金一盐);
2.一种金属与两种盐溶液反应(一金两盐);
3.一种金属与三种盐溶液反应(一金多盐),有时会存在不参加反应的金属或盐溶液作为干扰;
4.两种金属与一种盐溶液反应(两金一盐);
5.两种金属与两种盐溶液反应(两金两盐),有时会存在不参加反应的金属或盐溶液作为干扰;
6.金属与盐溶液反应的图像题;
(二)高频设问范围
1.直接判断滤液滤渣成分、种类、颜色、质量变化;
2.向滤渣中加入酸,根据现象分析滤液、滤渣成分;
3.向滤液中加入稀盐酸或盐溶液,根据现象分析滤液、滤渣成分;
4.根据滤液的颜色分类讨论滤液、滤渣成分;
(三)新考法
1.新素材--结合跨学科利用天平平衡考査金属与盐溶液反应;
2.新设问---利用逆向思维分析混合金属与混合盐溶液反应;
3.新形式--利用废旧金属回收流程考査金属与盐溶液反应;
4.新形式--结合质量变化曲线分析一种金属与混合盐溶液反应,固体质量的变化及反应进行的程度。
解题策略
02
(一)判断成分的方法归纳
1.解题思路
第一步:排顺序。将题中涉及的金属按活动性 的顺序排列。
第二步:定先后,写方程。根据“前置换后, ”的原则,即金属活动性越靠前,越能将位置靠后的金属从其金属盐溶液中置换出;金属活动性相差越大(或位置距离越远),越先发生;判断能发生的反应,并写出先后反应的化学方程式。
(1)一种金属和多种盐的混合溶液反应,金属先和最不活泼的金属的盐溶液反应;
(2)多种金属与一种盐溶液反应,最活泼的金属先和盐溶液反应;
(3)多种金属与多种盐溶液反应,最活泼的金属先和最不活泼金属的盐溶液反应;
第三步:分情况。根据反应物量 的不同情况,讨论滤液、滤渣的可能成分;
第四步:做判断。根据题中信息,判断反应进度,同时分析反应后滤液、滤渣成分。
2.隐含信息
(1)滤渣中一定含有 的金属;滤液中一定含有 的金属离子。
(2)滤液、滤渣中不存在能相互反应的物质,如若滤液中存在AgN03,则滤渣中 比Ag活泼的金属。
(3)根据溶液的颜色判断滤液中含有的离子。
黄色→含 蓝色→含 浅绿色→含
(4)向滤渣中加入稀盐酸(或稀硫酸),有气泡产生→滤渣中含有 。
(5)向滤液中加入稀盐酸(或氯化钠溶液),产生白色沉淀→滤液中含有 。
3.判断质量的变化
反应前后,溶液中变化的只是金属离子,只需要对比参加反应的金属单质与置换出的金属单质
关系,如锌与硫酸铜溶液反应:
CuSO4 +Zn=====Cu+ZnSO4
65 64
反应后固体质量 ,根据质量守恒定律可知,反应后溶液质量 ,反之亦然。
滤液滤渣分析方法
03
滤液滤渣成分分析原则:①生成物 ;②反应物是否有 ;③不参加反应的 。
方法一:列表法
一金一盐
【典例1】将锌粉加入一定量的Cu(NO3)2溶液
解题思路三步骤:
1.排顺序。将题目中涉及的金属按照金属活动性强弱的顺序排列,判断哪些反应能发生。即
2.定先后,写方程。写反应化学方程式:
3.由少量到过量,分情况。根据反应程度判断反应后滤液滤渣的成分(一金一盐只有三种情况)
Zn的量
滤液成分
滤渣成分
①锌量少,只能与部分Cu(NO3)2反应
②锌与Cu(NO3)2恰好完全反应
③锌过量有剩余,Cu(NO3)2全部反应
一金一盐滤液滤渣分析
【方法点拨】:
解题思路牢记:①排顺序;②定先后(远距离先置换),写方程;③由少量到过量,分情况。
滤液滤渣分析:①生成物一定有;②反应物是否有看剩余;③不参加反应的一定有。
一金两盐
【典例2】将锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中
1.排顺序。将题目中涉及的金属按照金属活动性强弱的顺序排列,判断哪些反应能发生。即
2.定先后,写方程。根据远距离先置换,即金属活动性相差越大(或位置距离越远),优先反应,判断反应发生的顺序,并写反应化学方程式:
先:
后:
3.由少量到过量,分情况。根据反应程度判断反应后滤液滤渣的成分(有5种情况)
Zn的量
滤渣成分
滤液成分
①锌与部分AgNO3反应
②锌与AgNO3恰好完全反应
③锌与AgNO3完全反应,与部分Cu(NO3)2反应
④锌与AgNO3、Cu(NO3)2恰好完全反应
⑤AgNO3、Cu(NO3)2完全反应,锌有剩余
由表格分析,①滤渣中一定含有最弱金属;滤液中必有最强金属盐溶液;②滤渣从上至下,金属单质数量为1-1-2-2-3,从左至右最弱金属到最强金属排列(Ag→Cu→Zn)。③滤液从上至下,溶质数量为3-2-2-1-1,从左至右排列顺序为最强金属盐到最弱金属盐((Zn2+→Cu2+→Ag+)。
【总结】一金两盐滤液滤渣成分口诀:左弱渣,右强盐;1-1-2-2-3,上下反着来。
两金一盐
【典例3】把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。
解题思路三步骤:
1.排顺序。将题目中涉及的金属按照金属活动性强弱的顺序排列,判断哪些反应能发生。即
2.定先后,写方程。远距离先置换,即金属活动性相差越大(或位置距离越远),优先反应,判断反应发生的顺序,并写反应化学方程式:
先:
后:
3.由少量到过量,分情况。
反应程度
滤渣成分
滤液成分
①CuSO4与部分Mg反应
②CuSO4与Mg恰好反应
③CuSO4与部分Zn反应
④CuSO4与Zn恰好反应
⑤CuSO4过量
由表格分析,①滤渣中一定含有最弱金属;滤液中必有最强金属盐溶液;②滤渣从上至下,金属单质数量为3-2-2-1-1,从左至右最弱金属到最强金属排列(Cu→Zn→Mg)。③滤液从上至下,溶质数量为1-1-2-2-3,从左至右排列顺序为最强金属盐到最弱金属盐((Mg2+→Zn2+→Cu2+)。
【总结】一金两盐滤液滤渣成分口诀:左弱渣,右强盐;3-2-2-1-1,上下反着来。
一金三盐
【典例4】一定量的Zn粉加入CuCl2和FeCl2、MgCl2的混合溶液中
解题思路三步骤:
1.排顺序。
2.定先后,写方程。先: ;后: 。
3.由少量到过量,分情况。
反应程度
滤渣成分
滤液成分
①Zn与部分CuCl2反应
②Zn恰好与全部CuCl2反应
③Zn与部分FeCl2反应
④Zn恰好与全部FeCl2反应
⑤Zn过量
一般此类题目会有一种盐不与金属反应,思路与“一金两盐”一致,最后莫忘补上未参加的盐。
两盐两金
【典例5】将Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液中加入一定量的锌和铁。
解题思路三步骤:
1.排顺序。
2.定先后,写方程。先: ;后:
3.由少量到过量,分情况。
反应程度
滤渣成分
滤液成分
①Cu(NO3)2与部分Zn反应
②Cu(NO3)2与Zn恰好完全反应
③Cu(NO3)2与全部Zn反应,与部分Fe反应
④Cu(NO3)2恰好与Zn和Fe完全反应
⑤Cu(NO3)2与Zn和Fe完全反应,Cu(NO3)2有剩余
一般此类题目会有一种盐或金属不参与反应,思路与“两金一盐”或“”“一金两盐”一致,最后莫忘补上未参加的盐。滤液滤渣分析
【总结提炼】:
渣中必有最弱金,液中定有最强盐。
【方法点拨】:
解题思路牢记:①排顺序;②定先后(远距离先置换),写方程;③由少量到过量,分情况:依据口诀,直接填。④做判断。
一金两盐:口诀:左弱渣,右强盐;1-1-2-2-3,上下反着来。
两金一盐:口诀:左弱渣,右强盐;3-2-2-1-1,上下反着来。
滤液滤渣分析:①生成物一定有;②反应物是否有看剩余;③不参加反应的一定有。
方法二:线段法
一金一盐
【典例1】将一定量的铁投入到硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,所得滤液和滤渣情况。
解题思路三步骤:
1.排顺序。Fe>Cu
2.定先后,写方程。Fe + CuSO4=FeSO4+ Cu
3.由少量到过量,分情况。将硫酸铜溶液的量以线段的形式表示,随着金属铁的量逐渐增加,充分反应后过滤,所得滤液和滤渣的情况分析如下图所示:
Fe由少变多
CuSO4溶液的量
第①种情况:金属铁的量很少,没能将硫酸铜反应完。则滤渣只有铜,滤液有CuSO4及反应生成的FeSO4;
第②种情况:金属铁的量恰好将硫酸铜反应完。则滤渣仍然只有铜,滤液只有FeSO4;
第③种情况:金属铁的量将硫酸铜反应完后还有剩余。则滤渣有铜还有剩余的铁,滤液中只有FeSO4。
一金两盐
【典例2】将一定量的锌粉投入到硝酸铜与硝酸银的混合溶液中充分反应后过滤所得滤液和滤渣情况。
解题思路三步骤:
1.排顺序。锌>铜>银
2.定先后,写方程。
先:Zn+ AgNO3=Zn(NO3)2+ 2Ag;
后:Zn+ Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu;
3.由少量到过量,分情况。将硝酸银与硝酸铜的量以线段的形式表示,将先被置换的硝酸银画在前一段。随着锌粉量的增加,所得情况分析如下:
Zn由少变多
AgNO3
Cu(NO3)2
两金一盐
【典例3】将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到固体物质和滤液,分析固体物质与滤液的情况。
解题思路三步骤:
1.排顺序。铁>铜>银
2.定先后,写方程。
先:Fe +2 AgNO3=Fe(NO3)2+ 2Ag;
后:Cu +2 AgNO3=Cu(NO32+ 2Ag;
3.由少量到过量,分情况。将铁与铜的量以线段的形式表示,将先反应的铁画在前一段。随着硝酸银量的增加,所得情况分析如下:硝酸银由少变多
Fe
Cu
真题检测
04
一金一盐
1. (2023•宜宾)将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,下列说法错误的是( )
A.滤渣中有Zn和Ag
B.金属活动性:Zn>Ag
C.滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3
D.上述过程中只发生置换反应
一金两盐
2. (2023•衡阳)向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有Cu和Zn
B.若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含MgCl2
C.若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Mg
D.所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
3. (多选)(2023•济南)向一定质量的AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn粉ag,充分反应后过滤,得到一定温度下的滤液(不饱和)和滤渣,分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸,均无明显现象。下列有关说法中,正确的是( )
A.滤液的颜色为浅绿色
B.滤液中的溶质只有Zn(NO3)2
C.滤渣质量一定大于ag
D.滤渣中一定有单质Ag和单质Fe
4. (2023•青岛)向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是( )
A.滤液可能呈蓝色
B.滤渣中至少含有两种物质
C.向滤渣中滴加稀盐酸,一定没有气泡产生
D.向滤液中滴加稀盐酸,一定没有白色沉淀生成
一金三盐
5. (2023•滨州)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有铁、铜、银
B.滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有Al(NO3)3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
D.滤液有可能呈蓝色
6. (2023•泰安)在Cu(NO3)2、AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤、洗涤,得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是( )
A.滤液中一定无AgNO3
B.滤液中可能有四种金属离子
C.向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生
D.滤渣中一定有Ag,可能有Cu和Zn
两金一盐
7. (2022•贵港)把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列情况不可能的是( )
A.滤渣只含有Cu、Zn
B.滤液中的溶质只含有ZnSO4
C.滤渣含有Cu、Zn、Mg
D.滤液中的溶质只含有MgSO4
两盐两金
8. (2023•绥化)向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物。充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。则下列分析正确的是( )
A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,可能有Zn
B.滤渣中一定有Ag、Cu,可能有Fe
C.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有AgNO3
D.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有Fe(NO3)2
创新考法
05
跨学科分析
1. (2023•全椒县二模)通常情况下,相同体积的溶液中溶质质量越大,溶液密度越大。如图,将悬挂在弹簧秤上的铁块浸没在CuSO4溶液中,一段时间后,弹簧秤读数变大,溶液体积变化忽略不计。下列有关实验的表述错误的是( )
A.铁块表面覆盖一层红色物质
B.溶液中的溶质质量减小
C.读数变大的原因是金属总质量增大,溶液密度变小
D.若将CuSO4溶液换成稀硫酸,弹簧秤读数也会变大
2. (2024•榆阳区一模)如图所示,在杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相同的锌块和铁块,反应开始杠杆处于平衡状态。下列说法正确的是( )
A.甲、乙中溶液均由无色变为浅绿色
B.一段时间后,杠杆失去平衡,左边高右边低
C.乙中溶液质量一直保持不变
D.将甲中锌块换为铁块,杠杆一直保持平衡
利用逆向思维分析
3. (2023•诸城市一模)将一定量的金属M加入到含有硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析,下列说法正确的是( )
①若滤液为蓝色,则滤渣中一定不含铝,可能含有M
②若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,最少含二种
③向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定含铜和银,可能含铝
④若滤液只含一种溶质,让渣含四种金属,则几种金属活动性顺序:铝>M>铜>银
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
4. (2023•小店区二模)将一定量的金属M加入含有硝酸铝、硝酸亚铁、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析,下列说法正确的是( )
①若滤液为浅绿色,则滤渣中一定不含Fe和M
②若滤液只含一种溶质,滤渣含有四种金属,则几种金属活动性顺序:M>Al>Fe>Ag
③若滤渣不含有M,当滤液中的溶质种类为3种时,M一定是Cu
④若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含4种,最少含一种
⑤向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定含有Ag和 Fe
A.①④ B.② C.②③⑤ D.②④
5. 向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中分别加入过量常见金属X、Y,过滤后得到滤液和滤渣情况如下表。下列说法正确的是( )
A.金属Y一定为 Fe
B.加入的金属为X时,滤液呈无色
C.加入的金属为X时,滤渣成分为Cu、Ag
D.加入的金属为Y时,向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象
加入金属
滤液中溶质种类
滤渣中金属单质种类
X
2
2
Y
2
3
结合流程图分析
6. (多选)(2024•市中区模拟)为探究金属与盐的反应,向AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中加入ag某金属M的粉末,充分反应,过滤,分别向滤渣和滤液中加入适量稀盐酸,如图所示。
通过分析图中信息进行判断,下列说法中,合理的是( )
A.滤液中一定没有银离子
B.加入的金属M可能是单质铁
C.滤渣的质量一定小于ag
D.滤渣中一定含有金属单质Ag、Cu、M
结合质量变化曲线分析
7. (2022•衡阳)向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点时,溶液的总质量与反应前相比减小
B.b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C.c点时,溶液呈无色
D.d点时,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
8. (2024•蔡甸区校级模拟)向一定量的AgNO3和Fe(NO3)2溶液中逐渐加入Zn粉,充分反应,反应过程中Fe(NO3)2某些时刻的质量如图所示,下列说法错误的是( )
A.t1时刻溶液质量小于O时刻溶液质量
B.t2时刻过滤,向所得滤渣中加稀盐酸,有气泡产生
C.与O时刻相比,t2时刻溶液质量增加了g
D.t3时刻溶液质量可能与O时刻溶液质量相等
9. (2023•北海二模)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入mg铁粉,溶液质量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.A点对应的固体是Ag
B.B点溶液中的阳离子有Fe2+、Cu2+
C.C点对应的溶液为无色
D.加入mg铁粉后,过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生
结合实验探究过程分析
10. (2024•滨州一模)小黄同学进行了有关金属活动性顺序的实验探究,其实验过程及实验现象如图所示。
则下列有关分析判断中,正确的是( )
A.滤液中可能含有Ag+
B.滤渣中可能含有单质锌
C.滤液中只含有Zn2+
D.滤渣质量一定小于原混合粉末质量
压轴检测
06
1. (2024•寻乌县一模)向CuSO4溶液中加入一定质量的镁粉,完全反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是( )
A.向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生
B.滤渣中一定有Cu,可能有Mg
C.滤液中只有MgSO4
D.滤液中只有CuSO4
2. (2023•桓台县二模)某同学将一定量的铁粉投入到一定质量的硫酸铜溶液中,反应完全后过滤。对于下列说法你认为不正确的是( )
A.滤渣中一定含有铜
B.若滤渣中有铁,则滤液中的溶质是CuSO4、FeSO4
C.滤液中一定含有Fe2+
D.反应后的溶液质量比原溶液质量小
3. (2023•嘉定区二模)向硝酸银溶液中加入一定量的铜粉,充分反应后过滤,下列说法正确的是( )
A.滤渣为Cu和Ag,则滤液无色
B.向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,则滤渣为Ag
C.滤液为蓝色,则滤渣中没有铜
D.向滤液中加入稀盐酸无明显现象,则其溶质为Cu(NO3)2
4. (2024•哈尔滨模拟)向含有硝酸铜和硝酸锌的溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,下列有关判断错误的是( )
A.发生的反应属于置换反应
B.滤渣中一定有锌和铜
C.滤渣中一定有铁和铜
D.滤液中一定有Fe2+
5. (2024•奉贤区二模)在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,滤液仍为蓝色。有关判断正确的是( )
A.滤渣中一定有银,没有铜和铁
B.滤渣中一定有银和铜,可能有铁
C.滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D.滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜,可能有硝酸银
6. (2024•邢台模拟)兴趣小组的同学把一定质量的铝粉加入到氯化锌和氯化铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,下列判断中正确的是( )
A.滤渣中可能含有Al,滤液中一定含有AlCl3
B.若滤液为蓝色溶液,则滤渣中一定含有Cu、Zn
C.若滤渣中只含Cu、Zn,则滤液中一定只含有AlCl3
D.若滤液为无色溶液,则滤渣中一定含有Cu、Zn、Al
7. (2024•洛阳模拟)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合物溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤.不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
8. (2024•嘉祥县一模)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有 Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
9. (多选)(2024•市北区一模)将ag由锌粉和铁粉组成的混合物加入一定质量的CuSO4溶液中。充分反应后过滤,得滤液和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸,有气泡产生。根据上述实验及现象。下列判断中,正确的是( )
A.滤液M一定为浅绿色
B.滤液M中一定含有Zn2+
C.滤渣N中一定含有Fe和Cu
D.滤渣N的质量一定大于ag
10. (多选)(2024•章丘区二模)将一定质量的镁粉和铁粉的混合物加入一定质量的CuSO4溶液中,充分反应后过滤,得滤液M和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸,有气泡产生。根据实验现象判断,下列说法中错误的是( )
A.滤液M的颜色一定是浅绿色
B.滤液M中可能存在Fe3+
C.滤渣N中一定含有Fe和Cu
D.滤渣N的质量可能大于原混合物的质量
11. (多选)(2024•莱芜区模拟)室温下,向含有Zn、Fe的混合粉末中加入一定质量的AgNO3溶液,充分反应后过滤,得到一定温度下的滤液(不饱和)和滤渣。将滤渣洗涤、晾干后称量,质量为a克。向滤液中加入稀盐酸,有白色沉淀生成。下列有关说法中,正确的是( )
A.滤液一定是无色的
B.滤液中一定含有Zn2+
C.滤渣中一定含有Fe和Ag
D.加入的Zn、Fe混合粉末的质量一定小于a克
12. (多选)(2024•济南一模)将金属锌和金属镁的粉末状混合物共ag,加入一定质量的Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列有关判断中,正确的是( )
A.滤渣的质量一定大于ag
B.若滤渣中含有Cu、Fe,则滤液一定为无色溶液
C.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣中一定含有Cu、Fe
D.若滤液中含有Zn2+,则滤渣中一定不含有Mg
13. (多选)(2024•济南模拟)将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,合理的是( )
A.滤渣的质量一定大于ag
B.滤液中一定不含Cu2+和Ag+
C.若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
D.若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
14. (多选)(2024•钢城区一模)将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,合理的是( )
A.滤液中一定不含Cu2+和Ag+
B.滤渣的质量可能大于ag,也可能等于ag
C.若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
D.若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
15.(2024•雁塔区校级模拟)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
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第一部分 选择压轴题
题型1 金属与盐溶液反应后成分分析
思维导图
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考点详解
01
(一)考查类型
1.一种金属与一种盐溶液反应(一金一盐);
2.一种金属与两种盐溶液反应(一金两盐);
3.一种金属与三种盐溶液反应(一金多盐),有时会存在不参加反应的金属或盐溶液作为干扰;
4.两种金属与一种盐溶液反应(两金一盐);
5.两种金属与两种盐溶液反应(两金两盐),有时会存在不参加反应的金属或盐溶液作为干扰;
6.金属与盐溶液反应的图像题;
(二)高频设问范围
1.直接判断滤液滤渣成分、种类、颜色、质量变化;
2.向滤渣中加入酸,根据现象分析滤液、滤渣成分;
3.向滤液中加入稀盐酸或盐溶液,根据现象分析滤液、滤渣成分;
4.根据滤液的颜色分类讨论滤液、滤渣成分;
(三)新考法
1.新素材--结合跨学科利用天平平衡考査金属与盐溶液反应;
2.新设问---利用逆向思维分析混合金属与混合盐溶液反应;
3.新形式--利用废旧金属回收流程考査金属与盐溶液反应;
4.新形式--结合质量变化曲线分析一种金属与混合盐溶液反应,固体质量的变化及反应进行的程度。
解题策略
02
(一)判断成分的方法归纳
1.解题思路
第一步:排顺序。将题中涉及的金属按活动性由强到弱的顺序排列。
第二步:定先后,写方程。根据“前置换后,远距离先置换”的原则,即金属活动性越靠前,越能将位置靠后的金属从其金属盐溶液中置换出;金属活动性相差越大(或位置距离越远),越先发生;判断能发生的反应,并写出先后反应的化学方程式。
(1)一种金属和多种盐的混合溶液反应,金属先和最不活泼的金属的盐溶液反应;
(2)多种金属与一种盐溶液反应,最活泼的金属先和盐溶液反应;
(3)多种金属与多种盐溶液反应,最活泼的金属先和最不活泼金属的盐溶液反应;
第三步:分情况。根据反应物量由少到多的不同情况,讨论滤液、滤渣的可能成分;
第四步:做判断。根据题中信息,判断反应进度,同时分析反应后滤液、滤渣成分。
2.隐含信息
(1)滤渣中一定含有最不活泼的金属;滤液中一定含有最活泼的金属离子。
(2)滤液、滤渣中不存在能相互反应的物质,如若滤液中存在AgN03,则滤渣中一定不存在比Ag活泼的金属。
(3)根据溶液的颜色判断滤液中含有的离子。
黄色→含 Fe3+ 蓝色→含 Cu2+ 浅绿色→含Fe2+
(4)向滤渣中加入稀盐酸(或稀硫酸),有气泡产生→滤渣中含有氢前金属。
(5)向滤液中加入稀盐酸(或氯化钠溶液),产生白色沉淀→滤液中含有Ag+。
3.判断质量的变化
反应前后,溶液中变化的只是金属离子,只需要对比参加反应的金属单质与置换出的金属单质质量的大小关系,如锌与硫酸铜溶液反应:
CuSO4 +Zn=====Cu+ZnSO4
65 64
反应后固体质量减小,根据质量守恒定律可知,反应后溶液质量增大,反之亦然。
滤液滤渣分析方法
03
滤液滤渣成分分析原则:①生成物一定有;②反应物是否有看剩余;③不参加反应的一定有。
方法一:列表法
一金一盐
【典例1】将锌粉加入一定量的Cu(NO3)2溶液
解题思路三步骤:
1.排顺序。将题目中涉及的金属按照金属活动性强弱的顺序排列,判断哪些反应能发生。即Zn>Cu
2.定先后,写方程。写反应化学方程式:Zn+Cu(NO3)2===Zn(NO3)2+Cu
3.由少量到过量,分情况。根据反应程度判断反应后滤液滤渣的成分(一金一盐只有三种情况)
Zn的量
滤液成分
滤渣成分
①锌量少,只能与部分Cu(NO3)2反应
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
Cu
②锌与Cu(NO3)2恰好完全反应
Zn(NO3)2
Cu
③锌过量有剩余,Cu(NO3)2全部反应
Zn(NO3)2
Zn、Cu
一金一盐滤液滤渣分析
【方法点拨】:
解题思路牢记:①排顺序;②定先后(远距离先置换),写方程;③由少量到过量,分情况。
滤液滤渣分析:①生成物一定有;②反应物是否有看剩余;③不参加反应的一定有。
一金两盐
【典例2】将锌粉加入一定量的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中
1.排顺序。将题目中涉及的金属按照金属活动性强弱的顺序排列,判断哪些反应能发生。即Zn>Cu>Ag
2.定先后,写方程。根据远距离先置换,即金属活动性相差越大(或位置距离越远),优先反应,判断反应发生的顺序,并写反应化学方程式:
先:Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag
后:Zn+Cu(NO3)2===Zn(NO3)2+Cu
3.由少量到过量,分情况。根据反应程度判断反应后滤液滤渣的成分(有5种情况)
Zn的量
滤渣成分
滤液成分
①锌与部分AgNO3反应
Ag
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
②锌与AgNO3恰好完全反应
Ag
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
③锌与AgNO3完全反应,与部分Cu(NO3)2反应
Ag、Cu
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
④锌与AgNO3、Cu(NO3)2恰好完全反应
Ag、Cu
Zn(NO3)2
⑤AgNO3、Cu(NO3)2完全反应,锌有剩余
Ag、Cu、Zn
Zn(NO3)2
由表格分析,①滤渣中一定含有最弱金属;滤液中必有最强金属盐溶液;②滤渣从上至下,金属单质数量为1-1-2-2-3,从左至右最弱金属到最强金属排列(Ag→Cu→Zn)。③滤液从上至下,溶质数量为3-2-2-1-1,从左至右排列顺序为最强金属盐到最弱金属盐((Zn2+→Cu2+→Ag+)。
【总结】一金两盐滤液滤渣成分口诀:左弱渣,右强盐;1-1-2-2-3,上下反着来。
两金一盐
【典例3】把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。
解题思路三步骤:
1.排顺序。将题目中涉及的金属按照金属活动性强弱的顺序排列,判断哪些反应能发生。即Mg>Zn>Cu
2.定先后,写方程。远距离先置换,即金属活动性相差越大(或位置距离越远),优先反应,判断反应发生的顺序,并写反应化学方程式:
先:Mg+CuSO4===MgSO4+Cu
后:Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu
3.由少量到过量,分情况。
反应程度
滤渣成分
滤液成分
①CuSO4与部分Mg反应
Cu、Zn、Mg
MgSO4
②CuSO4与Mg恰好反应
Cu、Zn
MgSO4
③CuSO4与部分Zn反应
Cu、Zn
MgSO4、ZnSO4
④CuSO4与Zn恰好反应
Cu
MgSO4、ZnSO4
⑤CuSO4过量
Cu
MgSO4、ZnSO4、CuSO4
由表格分析,①滤渣中一定含有最弱金属;滤液中必有最强金属盐溶液;②滤渣从上至下,金属单质数量为3-2-2-1-1,从左至右最弱金属到最强金属排列(Cu→Zn→Mg)。③滤液从上至下,溶质数量为1-1-2-2-3,从左至右排列顺序为最强金属盐到最弱金属盐((Mg2+→Zn2+→Cu2+)。
【总结】一金两盐滤液滤渣成分口诀:左弱渣,右强盐;3-2-2-1-1,上下反着来。
一金三盐
【典例4】一定量的Zn粉加入CuCl2和FeCl2、MgCl2的混合溶液中
解题思路三步骤:
1.排顺序。Mg>Zn>Fe>Cu
2.定先后,写方程。先:Zn+CuCl2==ZnCl2+Cu;后:Zn+FeCl2==ZnCl2+Fe
3.由少量到过量,分情况。
反应程度
滤渣成分
滤液成分
①Zn与部分CuCl2反应
Cu
ZnCl2、FeCl2、CuCl2、MgCl2
②Zn恰好与全部CuCl2反应
Cu
ZnCl2、FeCl2、MgCl2
③Zn与部分FeCl2反应
Cu、Fe
ZnCl2、FeCl2、MgCl2
④Zn恰好与全部FeCl2反应
Cu、Fe
ZnCl2、MgCl2
⑤Zn过量
Cu、Fe、Zn
ZnCl2、MgCl2
一般此类题目会有一种盐不与金属反应,思路与“一金两盐”一致,最后莫忘补上未参加的盐。
两盐两金
【典例5】将Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液中加入一定量的锌和铁。
解题思路三步骤:
1.排顺序。Al>Zn>Fe>Cu
2.定先后,写方程。先:Zn+Cu(NO3)2==Zn(NO3)2+Cu;后:Fe+Cu(NO3)2==Fe(NO3)2+Cu
3.由少量到过量,分情况。
反应程度
滤渣成分
滤液成分
①Cu(NO3)2与部分Zn反应
Cu、Fe、Zn
Zn(NO3)2、Al(NO3)3
②Cu(NO3)2与Zn恰好完全反应
Cu、Fe
Zn(NO3)2、Al(NO3)3
③Cu(NO3)2与全部Zn反应,与部分Fe反应
Cu、Fe
Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、Al(NO3)3
④Cu(NO3)2恰好与Zn和Fe完全反应
Cu、Fe
Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、Al(NO3)3
⑤Cu(NO3)2与Zn和Fe完全反应,Cu(NO3)2有剩余
Cu
Zn(NO3)2、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Al(NO3)3
一般此类题目会有一种盐或金属不参与反应,思路与“两金一盐”或“”“一金两盐”一致,最后莫忘补上未参加的盐。滤液滤渣分析
【总结提炼】:
渣中必有最弱金,液中定有最强盐。
【方法点拨】:
解题思路牢记:①排顺序;②定先后(远距离先置换),写方程;③由少量到过量,分情况:依据口诀,直接填。④做判断。
一金两盐:口诀:左弱渣,右强盐;1-1-2-2-3,上下反着来。
两金一盐:口诀:左弱渣,右强盐;3-2-2-1-1,上下反着来。
滤液滤渣分析:①生成物一定有;②反应物是否有看剩余;③不参加反应的一定有。
方法二:线段法
一金一盐
【典例1】将一定量的铁投入到硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,所得滤液和滤渣情况。
解题思路三步骤:
1.排顺序。Fe>Cu
2.定先后,写方程。Fe + CuSO4=FeSO4+ Cu
3.由少量到过量,分情况。将硫酸铜溶液的量以线段的形式表示,随着金属铁的量逐渐增加,充分反应后过滤,所得滤液和滤渣的情况分析如下图所示:
Fe由少变多
CuSO4溶液的量
第①种情况:金属铁的量很少,没能将硫酸铜反应完。则滤渣只有铜,滤液有CuSO4及反应生成的FeSO4;
第②种情况:金属铁的量恰好将硫酸铜反应完。则滤渣仍然只有铜,滤液只有FeSO4;
第③种情况:金属铁的量将硫酸铜反应完后还有剩余。则滤渣有铜还有剩余的铁,滤液中只有FeSO4。
一金两盐
【典例2】将一定量的锌粉投入到硝酸铜与硝酸银的混合溶液中充分反应后过滤所得滤液和滤渣情况。
解题思路三步骤:
1.排顺序。锌>铜>银
2.定先后,写方程。
先:Zn+ AgNO3=Zn(NO3)2+ 2Ag;
后:Zn+ Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu;
3.由少量到过量,分情况。将硝酸银与硝酸铜的量以线段的形式表示,将先被置换的硝酸银画在前一段。随着锌粉量的增加,所得情况分析如下:
Zn由少变多
AgNO3
Cu(NO3)2
两金一盐
【典例3】将适量的铜粉和铁粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到固体物质和滤液,分析固体物质与滤液的情况。
解题思路三步骤:
1.排顺序。铁>铜>银
2.定先后,写方程。
先:Fe +2 AgNO3=Fe(NO3)2+ 2Ag;
后:Cu +2 AgNO3=Cu(NO32+ 2Ag;
3.由少量到过量,分情况。将铁与铜的量以线段的形式表示,将先反应的铁画在前一段。随着硝酸银量的增加,所得情况分析如下:硝酸银由少变多
Fe
Cu
真题检测
04
一金一盐
1. (2023•宜宾)将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,下列说法错误的是( )
A.滤渣中有Zn和Ag
B.金属活动性:Zn>Ag
C.滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3
D.上述过程中只发生置换反应
【答案】C
【分析】将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,由于银不与稀盐酸反应,说明滤渣中含有锌,说明加入的锌是过量的,进行分析判断。
【解析】解:A、将一定量的锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中,不断搅拌,锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银,不断搅拌,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,向滤渣中加入足量稀盐酸,搅拌,滤渣部分溶解,有气泡产生,由于银不与稀盐酸反应,说明滤渣中含有锌,说明加入的锌是过量的,则滤渣中有Zn和Ag,故选项说法正确。
B、锌能与硝酸银溶液反应,说明金属活动性:Zn>Ag,故选项说法正确。
C、由于锌是过量的,则滤液中含Zn(NO3)2,不可能含有AgNO3,故选项说法错误。
D、上述过程中只发生了锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银、锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,均属于置换反应,故选项说法正确。
故选:C。
一金两盐
2. (2023•衡阳)向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有Cu和Zn
B.若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含MgCl2
C.若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Mg
D.所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
【答案】D
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解析】解:向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,氯化铜和锌反应生成氯化锌和铜,氯化镁与锌不反应;
A、若滤液呈蓝色,说明滤液中含有氯化铜,锌完全反应,则滤渣中一定含有Cu,故错误;
B、若滤液不为蓝色,说明滤液中不含有氯化铜,但是氯化镁与锌不反应,则滤液中一定含MgCl2,故错误;
C、若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有锌,氯化镁与锌不反应,则滤渣中一定含有Cu和Zn,一定没有Mg,故错误;
D、氯化铜和锌反应生成氯化锌和铜,每65份质量的锌置换出64质量的铜,所得滤液的质量一定比原溶液的质量大,故正确。
故选:D。
3. (多选)(2023•济南)向一定质量的AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn粉ag,充分反应后过滤,得到一定温度下的滤液(不饱和)和滤渣,分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸,均无明显现象。下列有关说法中,正确的是( )
A.滤液的颜色为浅绿色
B.滤液中的溶质只有Zn(NO3)2
C.滤渣质量一定大于ag
D.滤渣中一定有单质Ag和单质Fe
【答案】AC
【分析】由金属活动性Zn>Fe>Ag知,现有一定质量的AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液,向其中加入agZn粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Fe(NO3)2的反应生成硝酸锌和铁,进行分析判断。
【解析】解:由金属活动性Zn>Fe>Ag知,现有一定质量的AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液,向其中加入3gZn粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Fe(NO3)2的反应生成硝酸锌和铁。充分反应后过滤,得到一定温度下的滤液(不饱和)和滤渣,分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸,均无明显现象,说明滤液中不含硝酸银,滤渣中不含锌、铁,所以锌恰好与硝酸银完全反应,滤液中含有Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,滤渣中含有Ag。
A、滤液中含有Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,滤液的颜色为浅绿色,故正确;
B、滤液中含有Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,故错误;
C、由Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,渣质量一定大于ag,故正确;
D、滤渣中只含有Ag,故错误。
故选:AC。
4. (2023•青岛)向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是( )
A.滤液可能呈蓝色
B.滤渣中至少含有两种物质
C.向滤渣中滴加稀盐酸,一定没有气泡产生
D.向滤液中滴加稀盐酸,一定没有白色沉淀生成
【答案】C
【分析】由金属活动性Zn>Cu>Ag,向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,进行分析判断。
【解析】解:A、由金属活动性Zn>Cu>Ag,向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。由Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银;由Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌可置换出64份质量的铜,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥、称量,所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等,说明同时发生了上述两个反应,硝酸铜溶液可能有剩余,滤液可能呈蓝色,故选项说法正确。
B、滤渣中至少银、铜含有两种物质,故选项说法正确。
C、锌可能有剩余,向滤渣中滴加稀盐酸,可能会有气泡产生,故选项说法错误。
D、由于发生了上述两个反应,滤液中一定不含硝酸银,则向滤液中滴加稀盐酸,一定没有白色沉淀生成,故选项说法正确。
故选:C。
一金三盐
5. (2023•滨州)向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。下列说法正确的是( )
A.滤渣中一定有铁、铜、银
B.滤液中一定含有Fe(NO3)2,可能含有Al(NO3)3
C.滤液的质量一定比原溶液的质量大
D.滤液有可能呈蓝色
【答案】A
【分析】由金属活动性Al>Fe>Cu>Ag知,向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉,不能与Al(NO3)3溶液反应,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜,进行分析判断。
【解析】解:A、由金属活动性Al>Fe>Cu>Ag知,向盛有AgNO3、Cu(NO3)2和Al(NO3)3混合溶液的试管中加入一定量铁粉,不能与Al(NO3)3溶液反应,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中含有铁,则滤渣中一定有铁、铜、银,故选项说法正确。
B、滤液中一定含有Fe(NO3)2、Al(NO3)3,故选项说法错误。
C、由Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;由Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少;则滤液的质量一定比原溶液的质量少,故选项说法错误。
D、滤液不可能呈蓝色,滤液显浅绿色,故选项说法错误。
故选:A。
6. (2023•泰安)在Cu(NO3)2、AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤、洗涤,得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是( )
A.滤液中一定无AgNO3
B.滤液中可能有四种金属离子
C.向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生
D.滤渣中一定有Ag,可能有Cu和Zn
【答案】B
【分析】由金属活动性Al>Zn>Cu>Ag,在Cu(NO3)2、AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的锌粉,不能与Al(NO3)3溶液反应,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,进行分析判断。
【解析】解:A、由金属活动性Al>Zn>Cu>Ag,在Cu(NO3)2、AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入一定量的锌粉,不能与Al(NO3)3溶液反应,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。充分反应后过滤、洗涤,得到滤渣和蓝色滤液,说明溶液中含有硝酸铜,无法确定硝酸银是否已完全反应,滤液中可能含有AgNO3,故选项说法错误。
B、硝酸银可能有剩余,滤液中可能有银离子、铜离子、铝离子、锌离子四种金属离子,故选项说法正确。
C、由于滤液中有硝酸铜存在,硝酸铜可能没有参加反应或者是硝酸铜部分参加了反应,则滤渣中一定含有银,可能含有铜,银、铜均不与稀盐酸反应,向滤渣中加入稀盐酸,不可能有气泡产生,故选项说法错误。
D、根据C选项的解析,滤渣中一定有Ag,可能有Cu,不可能含有Zn,故选项说法错误。
故选:B。
两金一盐
7. (2022•贵港)把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。下列情况不可能的是( )
A.滤渣只含有Cu、Zn
B.滤液中的溶质只含有ZnSO4
C.滤渣含有Cu、Zn、Mg
D.滤液中的溶质只含有MgSO4
【答案】B
【分析】镁、锌的金属活动性比铜强,且镁的金属活动性比锌强,把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中,镁先与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁溶液和铜,镁粉反应完,若还有硫酸铜溶液,锌才能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜,据此进行分析解答。
【解析】解:A、镁、锌的金属活动性比铜强,且镁的金属活动性比锌强,把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中,镁先与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁溶液和铜,镁粉反应完,若还有硫酸铜溶液,锌才能与硫酸铜溶液反应生成硫酸锌溶液和铜。充分反应后过滤,往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中一定含有铜、锌,可能含有镁,滤渣可能只含有Cu、Zn,故选项说法正确。
B、镁先与硫酸铜溶液反应,则滤液中的溶质不可能只含有ZnSO4,故选项说法错误。
C、根据A选项的分析,滤渣中一定含有铜、锌,可能含有镁,滤渣可能含有Cu、Zn、Mg,故选项说法正确。
D、可能是镁恰好与硫酸铜溶液反应,滤液中的溶质可能只含有MgSO4,故选项说法正确。
故选:B。
两盐两金
8. (2023•绥化)向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物。充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。则下列分析正确的是( )
A.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,可能有Zn
B.滤渣中一定有Ag、Cu,可能有Fe
C.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有AgNO3
D.滤液中一定有Zn(NO3)2,可能有Fe(NO3)2
【答案】A
【分析】由金属活动性Zn>Fe>Cu>Ag知,向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物,锌先与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银,硝酸银反应完,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜;锌粉反应完,铁才能与AgNO3溶液、硝酸铜反应,生成的硝酸亚铁溶液显浅绿色;据此进行分析解答。
【解析】解:A、由金属活动性Zn>Fe>Cu>Ag知,向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物,锌先与AgNO3溶液反应生成硝酸锌溶液和银,硝酸银反应完,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜;锌粉反应完,铁才能与AgNO3溶液、硝酸铜反应,生成的硝酸亚铁溶液显浅绿色。充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液,说明溶液中不含硝酸铜、硝酸亚铁,则说明铁没有参加反应,可能是锌是过量的,也可能是锌和硝酸铜恰好完全反应,则滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,可能有Zn,故选项说法正确。
B、由A选项的分析,滤渣中一定含有铁,故选项说法错误。
C、由A选项的分析,滤液中一定有Zn(NO3)2,不可能有AgNO3,故选项说法错误。
D、滤液中一定有Zn(NO3)2,硝酸亚铁溶液显浅绿色,不可能有Fe(NO3)2,故选项说法错误。
故选:A。
创新考法
05
跨学科分析
1. (2023•全椒县二模)通常情况下,相同体积的溶液中溶质质量越大,溶液密度越大。如图,将悬挂在弹簧秤上的铁块浸没在CuSO4溶液中,一段时间后,弹簧秤读数变大,溶液体积变化忽略不计。下列有关实验的表述错误的是( )
A.铁块表面覆盖一层红色物质
B.溶液中的溶质质量减小
C.读数变大的原因是金属总质量增大,溶液密度变小
D.若将CuSO4溶液换成稀硫酸,弹簧秤读数也会变大
【答案】D
【分析】A、根据铁与硫酸铜溶液反应,生成硫酸亚铁和铜进行分析;
B、根据铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每消耗160份质量的硫酸铜,可生成152份质量的硫酸亚铁进行分析;
C、根据铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每消耗56份质量的铁,可生成64份质量的铜,进行分析;
D、根据Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,每消耗56份质量的铁,可生成2份质量的氢气,所以固体质量减小;每消耗98份质量的硫酸,可生成152份质量的硫酸亚铁进行分析。
【解析】解:A、铁与硫酸铜溶液反应,生成硫酸亚铁和铜,其中铜是红色的,所以看到的实验现象是:铁块表面覆盖一层红色物质,故A正确;
B、铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每消耗160份质量的硫酸铜,可生成152份质量的硫酸亚铁,所以溶液中的溶质质量减小,故B正确;
C、铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每消耗56份质量的铁,可生成64份质量的铜,所以固体质量增加;已知通常情况下,相同体积的溶液中溶质质量越大,溶液密度越大;由B中分析,溶液中溶质的质量减小,则密度减小,则弹簧秤读数变大,即读数变大的原因是金属总质量增大,溶液密度变小,故B正确;
D、若将硫酸铜换成稀硫酸,发生反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,根据化学方程式可知,每消耗56份质量的铁,可生成2份质量的氢气,所以固体质量减小;每消耗98份质量的硫酸,可生成152份质量的硫酸亚铁,所以溶液中的溶质质量增加,已知通常情况下,相同体积的溶液中溶质质量越大,溶液密度越大;所以该反应溶液密度增大,则弹簧秤读数变小,不会变大,故D错误。
故选:D。
2. (2024•榆阳区一模)如图所示,在杠杆的两端分别挂着打磨干净、质量相同的锌块和铁块,反应开始杠杆处于平衡状态。下列说法正确的是( )
A.甲、乙中溶液均由无色变为浅绿色
B.一段时间后,杠杆失去平衡,左边高右边低
C.乙中溶液质量一直保持不变
D.将甲中锌块换为铁块,杠杆一直保持平衡
【答案】B
【分析】根据在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,依据变化的质量进行计算。
【解析】解:A、甲中锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,氯化锌在溶液中显无色,硝酸亚铁在溶液中显浅绿色,故A错误;
B、锌和盐酸反应而溶解,左边的金属质量逐渐减小,每56份质量的铁和硝酸银反应生成216份质量的银,银附着在铁表面,所以右边金属质量逐渐增大,杠杆失去平衡,左边高右边低,故B正确;
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,每56份质量的铁和硝酸银反应生成216份质量的银,所以溶液的质量逐渐减少,故C错误;
D、将甲中锌块换为铁块,铁和盐酸反应产生氯化亚铁和氢气,同样左边的金属质量逐渐减小,杠杆不会保持平衡,故D错误。
故选:B。
利用逆向思维分析
3. (2023•诸城市一模)将一定量的金属M加入到含有硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析,下列说法正确的是( )
①若滤液为蓝色,则滤渣中一定不含铝,可能含有M
②若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,最少含二种
③向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定含铜和银,可能含铝
④若滤液只含一种溶质,让渣含四种金属,则几种金属活动性顺序:铝>M>铜>银
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【分析】根据金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来进行分析。
【解析】解:①若滤液为蓝色,说明溶液中含有硝酸铜,溶液中含有硝酸铜时,硝酸铝一定没有反应,则滤渣中一定不含铝,如果M是铜时,滤渣中含有铜,故正确;
②若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,例如M是汞并且过量时,汞和硝酸银生成硝酸汞和银,不能和硝酸铝、硝酸铜反应,此时溶液中含有硝酸铝、硝酸铜和硝酸汞三种溶质,如果M是镁并且过量时,溶质只有硝酸镁,即最少含一种,故错误;
③向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,加入的M是过量的铁时,滤渣中不一定含有铝,加入的M是过量的镁时,滤渣中一定含有铝,则滤渣中一定含铜和银,可能含铝
,故正确;
④若滤液只含一种溶质,滤渣含四种金属,说明M最活泼,和硝酸铝、硝酸铜、硝酸银都发生了反应,并且硝酸铝、硝酸铜、硝酸银都完全反应,M过量,溶液中的溶质只有M的盐,则几种金属活动性顺序:M>铝>铜>银,故错误。
故选:A。
4. (2023•小店区二模)将一定量的金属M加入含有硝酸铝、硝酸亚铁、硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,根据实验分析,下列说法正确的是( )
①若滤液为浅绿色,则滤渣中一定不含Fe和M
②若滤液只含一种溶质,滤渣含有四种金属,则几种金属活动性顺序:M>Al>Fe>Ag
③若滤渣不含有M,当滤液中的溶质种类为3种时,M一定是Cu
④若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含4种,最少含一种
⑤向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,则滤渣中一定含有Ag和 Fe
A.①④ B.② C.②③⑤ D.②④
【答案】B
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解析】解:①若滤液为浅绿色,说明溶液中含有硝酸亚铁,溶液中含有硝酸亚铁时,硝酸铝一定没有反应,则滤渣中一定不含铝,如果M是铁并且过量时,滤渣中可以含有铁,该选项说法不正确;
②若滤液只含一种溶质,滤渣含四种金属,说明M最活泼,与硝酸铝、硝酸亚铁、硝酸银的都发生了反应,并且硝酸铝、硝酸亚铁、硝酸银都完全反应,M过量,溶液中的溶质只有M的盐,则几种金属活动性顺序:M>锌>铜>银,该选项说法正确;
③若滤渣不含有M,当滤液中的溶质种类为3种时,M可能是Cu,该选项说法不正确;
④若滤渣含有M,则滤液中的溶质种类最多含3种,例如M为铜时,溶质有硝酸铝、硝酸亚铁、硝酸铜3种;若M为镁时,溶质最少含硝酸镁一种,该选项说法不正确;
⑤向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体,说明了滤渣中含有与稀盐酸反应的金属,若M为铝过量时,则滤渣中一定含有Al、Ag和 Fe,该选项说法不正确。
由上述分析可知,B符合题意。
故选:B。
5. 向硝酸银、硝酸铜、硝酸镁的混合溶液中分别加入过量常见金属X、Y,过滤后得到滤液和滤渣情况如下表。下列说法正确的是( )
A.金属Y一定为 Fe
B.加入的金属为X时,滤液呈无色
C.加入的金属为X时,滤渣成分为Cu、Ag
D.加入的金属为Y时,向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象
加入金属
滤液中溶质种类
滤渣中金属单质种类
X
2
2
Y
2
3
【答案】C
【解析】第一步,先确定已知金属的活动性顺序Mg>Cu>Ag;
第二步,判断反应的顺序:银优先被置换出,其次是铜,最后是镁;
第三步,结合表格内容分析:①当向混合溶液中加人过量金属X时,滤液中溶质为2种,滤渣中金属单质为2种,一定为过量的X和银,可知该金属为铜;②当向混合溶液中加入过量金属Y时,滤渣中金属单质为3种,一定为过量的Y、银、铜,则其活动性顺序为 Mg>Y>Cu>Ag,此时滤液中两种溶质一定为Y形成的硝酸盐和硝酸镁;
第四步,判断选项的正误:根据分析,符合Y的金属有铝、锌、铁等,不一定是铁,A错误;X为铜,则加人铜后反应生成硝酸铜,溶液呈蓝色,B错误;由上述分析可知加人的金属为铜时,滤渣成分为Cu、Ag,C正确;加入过量丫后,所得滤渣有银、铜和Y,Y在金属活动性顺序中一定位于铜之前,如A1、Zn、Fe等,则向滤渣中滴加稀盐酸时有气泡产生,D错误。
结合流程图分析
6. (多选)(2024•市中区模拟)为探究金属与盐的反应,向AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液中加入ag某金属M的粉末,充分反应,过滤,分别向滤渣和滤液中加入适量稀盐酸,如图所示。
通过分析图中信息进行判断,下列说法中,合理的是( )
A.滤液中一定没有银离子
B.加入的金属M可能是单质铁
C.滤渣的质量一定小于ag
D.滤渣中一定含有金属单质Ag、Cu、M
【答案】AD
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易和盐反应。
【解析】解:A、加入稀盐酸不产生沉淀,说明滤液中不含有银离子,该选项正确。
B、铁和硝酸银、硝酸铜反应生成的硝酸亚铁溶液是浅绿色溶液,该选项不正确。
C、如果M是镁,则滤渣质量大于ag,该选项不正确。
D、滤渣中加入稀盐酸产生气体,说明M过量,滤渣中一定含有金属单质Ag、Cu、M,该选项正确。
故选:AD。
结合质量变化曲线分析
7. (2022•衡阳)向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu(NO3)2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点时,溶液的总质量与反应前相比减小
B.b点时,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液
C.c点时,溶液呈无色
D.d点时,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
【答案】C
【分析】锌的金属活动性比银、铜强,向一定质量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银,硝酸银反应完,若还有锌粉,锌才能与硝酸铜溶液反应生成硝酸锌溶液和铜,据此进行分析解答。
【解析】解:A、a点时,发生的锌与硝酸银的反应,由Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,溶液的总质量与反应前相比减小,故选项说法正确。
B、b点时,硝酸银恰好完全反应,溶液为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液,故选项说法正确。
C、c点时,硝酸铜有剩余,溶液显蓝色,故选项说法错误。
D、d点时,锌与硝酸铜溶液恰好完全反应,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物,故选项说法正确。
故选:C。
8. (2024•蔡甸区校级模拟)向一定量的AgNO3和Fe(NO3)2溶液中逐渐加入Zn粉,充分反应,反应过程中Fe(NO3)2某些时刻的质量如图所示,下列说法错误的是( )
A.t1时刻溶液质量小于O时刻溶液质量
B.t2时刻过滤,向所得滤渣中加稀盐酸,有气泡产生
C.与O时刻相比,t2时刻溶液质量增加了g
D.t3时刻溶液质量可能与O时刻溶液质量相等
【答案】C
【分析】根据金属活动性Zn>Fe>Ag,向一定量的AgNO3和Fe(NO3)2溶液中逐渐加入Zn粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁,进行分析判断。
【解析】解:A、由金属活动性Zn>Fe>Ag,向一定量的AgNO3和Fe(NO3)2溶液中逐渐加入Zn粉,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,锌才能与Fe(NO3)2反应生成硝酸锌和铁;t1时刻硝酸亚铁的质量不变,发生的反应是锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银,反应的化学方程式为Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少,则t1时刻溶液质量小于O时刻溶液质量,故选项说法正确。
B、t2时刻,硝酸亚铁的质量减少,发生了锌和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,过滤,滤渣中含有铁,向所得滤渣中加稀盐酸,有气泡产生,故选项说法正确。
C、锌和硝酸银溶液反应,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少。
Zn+Fe(NO3)2═Zn(NO3)2+Fe 溶液质量增加
65 180 56 65﹣56=9
m1﹣m2 x
与O时刻相比,t2时刻溶液质量增加的质量是g减去锌和硝酸银反应使溶液减少的质量,故选项说法错误。
D、由Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每65份质量的锌可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;由Zn+Fe(NO3)2═Zn(NO3)2+Fe,每65份质量的锌可置换出56份质量的铁,溶液的质量会增加。锌与硝酸银溶液反应,溶液的质量减小;锌与硝酸亚铁溶液反应,溶液的质量增大,当减小与增大的质量相等时,溶液的质量保持不变,则t3时刻溶液质量可能与O时刻溶液质量相等,故选项说法正确。
故选:C。
9. (2023•北海二模)向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入mg铁粉,溶液质量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.A点对应的固体是Ag
B.B点溶液中的阳离子有Fe2+、Cu2+
C.C点对应的溶液为无色
D.加入mg铁粉后,过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生
【答案】C
【分析】铁、银、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序是铁、铜、银,向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中逐渐加入mg铁粉,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,硝酸银完全反应后,剩余的铁粉再与硝酸铜反应,据此进行分析判断。
【解析】解:A、由图可知,A点位于先发生的反应中,加入的铁完全反应,则A点对应的固体是铁与硝酸银反应生成的Ag,故选项说法正确。
B、由图可知,B点位于后发生的反应过程中,即B点是铁与硝酸铜反应的过程中,此时溶液中的溶质是反应生成的硝酸亚铁和剩余的硝酸铜,则B点溶液中的阳离子有Fe2+、Cu2+,故选项说法正确。
C、由图可知,C点处没有发生反应,铁粉有剩余,且其质量保持不变,即硝酸银和硝酸铜完全反应,溶液中的溶质只有硝酸亚铁,溶液呈浅绿色,故选项说法错误。
D、由图可知,加入的mg铁粉没有完全反应,有铁粉剩余,则加入mg铁粉后,过滤,滤渣中有银、铜、铁,向滤渣中加入稀盐酸,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,有气泡产生,故选项说法正确。
故选:C。
结合实验探究过程分析
10. (2024•滨州一模)小黄同学进行了有关金属活动性顺序的实验探究,其实验过程及实验现象如图所示。
则下列有关分析判断中,正确的是( )
A.滤液中可能含有Ag+
B.滤渣中可能含有单质锌
C.滤液中只含有Zn2+
D.滤渣质量一定小于原混合粉末质量
【答案】C
【解析】解:A.往滤液中滴加稀盐酸无明显现象,说明滤液中无银离子,故A错误;
B.锌能和稀盐酸反应生成氢气,往滤渣中加入稀盐酸无明显现象说明滤渣中无锌,故B错误;
C.滤液无色,说明滤液中无铜离子,又没有银离子,只有锌离子,故C正确;
D.由锌和硝酸银反应的化学方程式:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag可知,每65份质量的锌置换出216份质量的银,所以滤渣质量一定大于原混合粉末质量,故D错误。
故选:C。
压轴检测
06
1. (2024•寻乌县一模)向CuSO4溶液中加入一定质量的镁粉,完全反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是( )
A.向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生
B.滤渣中一定有Cu,可能有Mg
C.滤液中只有MgSO4
D.滤液中只有CuSO4
【答案】A
【分析】根据镁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁溶液和铜,完全反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,说明硫酸铜溶液有剩余,进行分析判断。
【解析】解:A、向CuSO4溶液中加入一定质量的镁粉,镁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸镁溶液和铜,完全反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液,说明硫酸铜溶液有剩余,滤渣是铜,向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,故选项说法正确。
B、硫酸铜溶液有剩余,滤渣中一定有Cu,不可能有Mg,故选项说法错误。
C、硫酸铜溶液有剩余,滤液中有CuSO4、MgSO4,故选项说法错误。
D、硫酸铜溶液有剩余,滤液中有CuSO4、MgSO4,故选项说法错误。
故选:A。
2. (2023•桓台县二模)某同学将一定量的铁粉投入到一定质量的硫酸铜溶液中,反应完全后过滤。对于下列说法你认为不正确的是( )
A.滤渣中一定含有铜
B.若滤渣中有铁,则滤液中的溶质是CuSO4、FeSO4
C.滤液中一定含有Fe2+
D.反应后的溶液质量比原溶液质量小
【答案】B
【分析】根据金属活动性由强到弱的关系(Fe>Cu),铁可置换硝酸铜中的铜,据此分析。
【解析】解:A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,固体中一定有铜,正确,故该选项不符合题意;
B、滤渣有铁,滤液中不可能有硫酸铜,两者会反应,错误,故该选项符合题意;
C、反应会生成硫酸亚铁,溶液中一定有亚铁离子,正确,故该选项不符合题意;
D、根据方程式中物质的质量可知,消耗160份质量的硫酸铜能产生152份质量的硫酸亚铁,溶液的质量减小,正确,故该选项不符合题意。
故选:B。
3. (2023•嘉定区二模)向硝酸银溶液中加入一定量的铜粉,充分反应后过滤,下列说法正确的是( )
A.滤渣为Cu和Ag,则滤液无色
B.向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,则滤渣为Ag
C.滤液为蓝色,则滤渣中没有铜
D.向滤液中加入稀盐酸无明显现象,则其溶质为Cu(NO3)2
【答案】D
【分析】根据铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,进行分析判断。
【解析】解:A、向硝酸银溶液中加入一定量的铜粉,铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,滤渣为Cu和Ag,说明硝酸银溶液已完全反应,则滤液为硝酸铜溶液,为蓝色,故选项说法错误。
B、铜和银均不能与稀盐酸反应,向滤渣中加入稀盐酸无气泡产生,滤渣不一定为Ag,也可能是铜和银,故选项说法错误。
C、滤液为蓝色,滤渣中不一定没有铜,铜可能是过量的,滤渣可能是铜和银的混合物,故选项说法错误。
D、向滤液中加入稀盐酸无明显现象,说明滤液中不含硝酸银,则其溶质为Cu(NO3)2,故选项说法正确。
故选:D。
4. (2024•哈尔滨模拟)向含有硝酸铜和硝酸锌的溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,下列有关判断错误的是( )
A.发生的反应属于置换反应
B.滤渣中一定有锌和铜
C.滤渣中一定有铁和铜
D.滤液中一定有Fe2+
【答案】B
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易和盐反应。
【解析】解:向含有硝酸铜和硝酸锌的溶液中加入一定量的铁粉,铁不能和硝酸锌反应,和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明铁过量。
A、铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,是置换反应,该选项正确。
B、滤渣中不含有锌,含有铜和铁,该选项不正确。
C、滤渣中一定有铁和铜,该选项正确。
D、反应生成的硝酸亚铁,滤液中含有亚铁离子,该选项正确。
故选:B。
5. (2024•奉贤区二模)在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤,滤液仍为蓝色。有关判断正确的是( )
A.滤渣中一定有银,没有铜和铁
B.滤渣中一定有银和铜,可能有铁
C.滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D.滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜,可能有硝酸银
【答案】D
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易先和盐溶液反应。
【解析】解:在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后过滤,滤液仍为蓝色,说明硝酸铜没有或部分反应。
A、滤渣中一定有银,可能含有铜,例如硝酸铜部分反应,故选项不正确。
B、滤渣中一定有银,不一定含有铜,例如硝酸铜没有反应时,故选项不正确。
C、滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜,不一定含有硝酸银,故选项不正确。
D、滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜,可能有硝酸银,故选项正确。
故选:D。
6. (2024•邢台模拟)兴趣小组的同学把一定质量的铝粉加入到氯化锌和氯化铜的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,下列判断中正确的是( )
A.滤渣中可能含有Al,滤液中一定含有AlCl3
B.若滤液为蓝色溶液,则滤渣中一定含有Cu、Zn
C.若滤渣中只含Cu、Zn,则滤液中一定只含有AlCl3
D.若滤液为无色溶液,则滤渣中一定含有Cu、Zn、Al
【答案】A
【分析】根据金属活动性顺序为Al>Zn>Cu,把一定质量的铝粉加入到氯化锌和氯化铜的混合溶液中,铝先与氯化铜反应生成氯化铝和铜,氯化铜反应完,若还有铝粉,铝才能与氯化锌反应生成氯化铝和锌,进行分析判断。
【解析】解:A、由金属活动性顺序为Al>Zn>Cu,把一定质量的铝粉加入到氯化锌和氯化铜的混合溶液中,铝先与氯化铜反应生成氯化铝和铜,氯化铜反应完,若还有铝粉,铝才能与氯化锌反应生成氯化铝和锌,铝可能是过量的,则滤渣中可能含有Al,滤液中一定含有AlCl3,故选项说法正确。
B、若滤液为蓝色溶液,说明滤液中含有氯化铜,氯化锌没有参加反应,则滤渣中一定含有Cu,不可能含有Zn,故选项说法错误。
C、若滤渣中只含Cu、Zn,氯化锌可能有剩余,则滤液中一定含有AlCl3,可能含有氯化锌,故选项说法错误。
D、若滤液为无色溶液,说明氯化铜已完全反应,氯化锌可能没有参加反应,也可能是部分参加反应,也可能是铝是过量的,则滤渣中一定含有Cu,可能含有Zn、Al,故选项说法错误。
故选:A。
7. (2024•洛阳模拟)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合物溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤.不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
【答案】D
【分析】镁比锌活泼,锌比铜活泼,铜比银活泼,向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合物溶液中加入一些锌粉,锌不能和硝酸镁反应,先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜.
【解析】解:A、当锌不足以和硝酸银反应时,滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+,该选项组成可能存在;
B、当锌恰好和硝酸银、硝酸铜反应时,滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+,该选项组成可能存在;
C、当锌过量时,滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+,该选项组成可能存在;
D、因为锌不能和硝酸镁反应,因此滤纸上不可能含有镁,该选项组成不可能存在。
故选:D。
8. (2024•嘉祥县一模)向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+
C.滤纸上有 Ag、Cu、Zn、Mg,滤液中有Zn2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+、Mg2+
【答案】C
【分析】锌的金属活动性比银、铜强,比镁弱,向AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉,不能与Mg(NO3)2溶液反应,锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银,AgNO3反应完,若还有锌粉,锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜,据此进行分析解答。
【解析】解:A、可能是锌只与硝酸银发生了反应,且硝酸银有剩余,则滤液中有Ag+,Cu2+,Zn2+,Mg2+,故选项说法正确。
B、若锌与硝酸铜恰好完全反应,滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Zn2+、Mg2+,故选项说法正确。
C、锌不能与Mg(NO3)2溶液反应,滤纸上不可能有镁,故选项说法错误。
D、若反应后锌有剩余,滤纸上有Ag、Cu、Zn,滤液中有Zn2+,Mg2+,故选项说法正确。
故选:C。
9. (多选)(2024•市北区一模)将ag由锌粉和铁粉组成的混合物加入一定质量的CuSO4溶液中。充分反应后过滤,得滤液和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸,有气泡产生。根据上述实验及现象。下列判断中,正确的是( )
A.滤液M一定为浅绿色
B.滤液M中一定含有Zn2+
C.滤渣N中一定含有Fe和Cu
D.滤渣N的质量一定大于ag
【答案】BC
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易和盐反应。
【解析】解:A、如果锌过量,锌能和盐酸反应生成氢气等物质,则铁没有反应,滤液是无色的,该选项不正确。
B、滤液中一定含有反应生成的硝酸锌中的锌离子,该选项正确。
C、滤渣N中一定含有锌和硫酸铜反应生成的Cu,同时含有铁,是因为有气泡产生,说明滤渣中含有铁或铁和锌,该选项正确。
D、锌和硫酸铜反应后固体质量减小,如果锌过量,则滤渣N的质量小于ag,该选项不正确。
故选:BC。
10. (多选)(2024•章丘区二模)将一定质量的镁粉和铁粉的混合物加入一定质量的CuSO4溶液中,充分反应后过滤,得滤液M和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸,有气泡产生。根据实验现象判断,下列说法中错误的是( )
A.滤液M的颜色一定是浅绿色
B.滤液M中可能存在Fe3+
C.滤渣N中一定含有Fe和Cu
D.滤渣N的质量可能大于原混合物的质量
【答案】ABD
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,并且金属越活泼,越容易和盐反应。
【解析】解:将一定质量的镁粉和铁粉的混合物加入一定质量的CuSO4溶液中,硫酸铜先和镁反应生成硫酸镁和铜,反应后固体质量增大,后和铁反应生成硫酸亚铁和铜,反应后固体质量增大,充分反应后过滤,得滤液M和滤渣N。向滤渣N中加入稀盐酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含有铜和铁,可能含有镁。
A、滤液M的颜色不一定是浅绿色,例如铁没有反应时,该选项不正确。
B、滤液M中不可能存在Fe3+,是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,溶液中含有亚铁离子,该选项不正确。
C、滤渣N中一定含有Fe和Cu,该选项正确。
D、滤渣N的质量大于原混合物的质量,该选项不正确。
故选:ABD。
11. (多选)(2024•莱芜区模拟)室温下,向含有Zn、Fe的混合粉末中加入一定质量的AgNO3溶液,充分反应后过滤,得到一定温度下的滤液(不饱和)和滤渣。将滤渣洗涤、晾干后称量,质量为a克。向滤液中加入稀盐酸,有白色沉淀生成。下列有关说法中,正确的是( )
A.滤液一定是无色的
B.滤液中一定含有Zn2+
C.滤渣中一定含有Fe和Ag
D.加入的Zn、Fe混合粉末的质量一定小于a克
【答案】BD
【分析】金属活动性:Zn>Fe>Ag,向含有Zn、Fe的混合粉末中加入一定质量的AgNO3溶液,锌先和硝酸银反应生成银和硝酸锌,锌完全反应后,铁再和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁;充分反应后过滤,滤液中加入稀盐酸,有白色沉淀生成,说明滤液中含有硝酸银,硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸,即锌和铁均完全反应。
【解析】解:A、由分析可知,滤液中含有硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银,所以滤液是浅绿色的,故A错误;
B、由分析可知,滤液中一定含有Zn2+,故B正确;
C、由分析可知,滤渣中只有银,故C错误;
D、Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag、Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag
65 216 56 216
依据化学方程式,反应后固体的质量增加,故D正确。
故选:BD。
12. (多选)(2024•济南一模)将金属锌和金属镁的粉末状混合物共ag,加入一定质量的Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列有关判断中,正确的是( )
A.滤渣的质量一定大于ag
B.若滤渣中含有Cu、Fe,则滤液一定为无色溶液
C.若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤渣中一定含有Cu、Fe
D.若滤液中含有Zn2+,则滤渣中一定不含有Mg
【答案】CD
【分析】根据金属活动性顺序Mg>Zn>Fe>H>Cu,将金属锌和金属镁的粉末状混合物共ag,加入一定质量的 Cu(NO3)2、Fe(NO3)2 的混合溶液中,镁先依次与硝酸铜、硝酸亚铁反应,待镁反应完全,锌再依次与硝酸铜、硝酸亚铁反应。
镁和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜,化学方程式为:Mg+Cu(NO3)2=Mg(NO3)2+Cu,每24份质量的镁能置换出64份质量的铜;
镁和硝酸亚铁反应生成硝酸镁和铁,化学方程式为:Mg+Fe(NO3)2=Mg(NO3)2+Fe,每24份质量的镁能置换出56份质量的铁;
锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,化学方程式为:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,每65份质量的锌能置换出64份质量的铜;
锌和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁,化学方程式为:Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe,每65份质量的锌能置换出56份质量的铁。
【解析】解:A、由分析可知,镁与硝酸铜、硝酸亚铁反应,固体质量增加,锌与硝酸铜、硝酸亚铁反应,固体质量减少,故滤渣的质量不一定大于ag,故A错误;
B、若滤渣中含有Cu、Fe,滤液不一定为无色溶液,例如硝酸亚铁部分反应时,溶液中含有硝酸亚铁,显浅绿色,故B错误;
C、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中一定有排在氢前的金属(即铁),则硝酸铜一定反应完全,硝酸亚铁部分或全部反应,则滤渣中一定含有Cu、Fe,故C正确;
D、根据金属活动性顺序Mg>Zn,镁反应完全,锌才会发生反应,若滤液中含有 Zn2+,则滤渣中一定不含有Mg,故D正确;
故选:CD。
13. (多选)(2024•济南模拟)将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,合理的是( )
A.滤渣的质量一定大于ag
B.滤液中一定不含Cu2+和Ag+
C.若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
D.若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
【答案】ABC
【分析】根据金属活动性顺序是Mg>Zn>Cu>Ag,将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,银和硫酸铜、硫酸锌均不反应,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,待硫酸铜完全反应后,镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌;充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣,说明硫酸铜已经完全反应,进行分析判断。
【解析】解:A、由Mg+CuSO4=MgSO4+Cu可知,每24份质量的镁置换出64份质量的铜,固体质量增加;由Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn可知,每24份质量的镁置换出65份质量的锌,固体质量增加,则滤渣的质量一定大于ag,故选项说法正确。
B、充分反应后过滤,得到无色滤液,则硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,则滤液中一定不含铜离子和银离子,故选项说法正确。
C、若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则硫酸锌、硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,故滤渣中一定含银、铜、锌,可能含镁,故选项说法正确。
D、若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,硫酸锌可能完全反应,也可能部分反应,故滤液中的金属阳离子一定含镁离子,可能含锌离子,故选项说法错误。
故选:ABC。
14. (多选)(2024•钢城区一模)将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣。下列有关说法中,合理的是( )
A.滤液中一定不含Cu2+和Ag+
B.滤渣的质量可能大于ag,也可能等于ag
C.若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,则滤液中的金属阳离子只有Mg2+
D.若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则滤渣中一定含有Ag、Cu、Zn金属单质
【答案】AD
【分析】根据金属活动性顺序是Mg>Zn>Cu>Ag,将ag镁粉和银粉的混合物加到ZnSO4和CuSO4的混合溶液中,银和硫酸铜、硫酸锌均不反应,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,待硫酸铜完全反应后,镁和硫酸锌反应生成硫酸镁和锌;充分反应后过滤,得到无色滤液和部分滤渣,说明硫酸铜已经完全反应,进行分析判断。
【解析】解:A、充分反应后过滤,得到无色滤液,则硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,则滤液中一定不含铜离子和银离子,故选项说法正确。
B、由Mg+CuSO4=MgSO4+Cu可知,每24份质量的镁置换出64份质量的铜,固体质量增加;由Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn可知,每24份质量的镁置换出65份质量的锌,固体质量增加,则滤渣的质量一定大于ag,故选项说法不正确。
C、若滤渣中含有Ag、Cu、Zn金属单质,硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,硫酸锌可能完全反应,也可能部分反应,故滤液中的金属阳离子一定含镁离子,可能含锌离子,故选项说法不正确。
D、若滤液中的金属阳离子只有Mg2+,则硫酸锌、硫酸铜已经完全反应,银没有参与反应,故滤渣中一定含银、铜、锌,可能含镁,故选项说法正确。
故选:AD。
15.(2024•雁塔区校级模拟)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液(如图),其溶质硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内固体的组成和质量大小关系不可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据金属的活动性顺序:镁>铁>铜,排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,然后根据方程式以及置换过程中质量的变化进行分析解答。
【解析】解:根据金属的活动性顺序:镁>铁>铜,将镁条加入溶质为硫酸锌和硫酸铜的溶液中,镁先与硫酸铜反应生成硫酸镁和铜,该反应方程式为Mg+CuSO4=MgSO4+Cu,即每24份质量的镁能置换出64份质量的铜,硫酸铜反应完全之后,若镁还有剩余,镁会与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,该反应方程式为Mg+FeSO4=MgSO4+Fe,即每24份质量的镁能置换出56份质量的铁。
A、经上述分析,若镁无剩余,且只与硫酸铜反应置换了铜,故A不符合题意;
B、经上述分析,若镁无剩余,可能硫酸铜完全反应完,且硫酸亚铁反应了一部分,则生成的铜的质量可能大于生成的铁的质量,故B不符合题意;
C、经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸铜和硫酸亚铁均反应完全,根据硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成铜的质量,而图示中生成铁和锌的质量相等是不合理的,故C符合题意;
D、经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸铜和硫酸亚铁均反应完全,根据硫酸铜和硫酸亚铁的质量相同,则生成铁的质量一定小于生成铜的质量,故D不符合题意;
故选:C。
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