内容正文:
金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的探究
1核心母题将一定量锌粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,充分反应后,过滤,得到滤液和滤渣。
思路分析
步骤1:判断三种金属活动性顺序为 。
步骤2:化学方程式为 ;
。
类型一
一种金属与多种盐溶液反应
Zn>Cu>Ag
Zn+2AgNO3 Zn(NO3)2+2Ag
Zn+Cu(NO3)2
Zn(NO3)2+Cu
专项考点突破
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步骤3:过程分析如下表所示。
滤液中溶质成分 滤渣成分
①
②
③
④
⑤
Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
Ag
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag
Zn(NO3)2、 Cu(NO3)2
Ag、Cu
Zn(NO3)2
Ag、Cu
Zn(NO3)2
Ag、Cu、Zn
专项考点突破
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拓展设问
(1)滤渣中一定含 (填化学式,下同),滤液中一定含有 。
(2)
若滤液为蓝色。
①滤渣中一定含有 ,可能含有 ,一定没有 。
②滤液中一定含有 ,可能含有 。
根据颜色判断
Ag
Zn(NO3)2
Ag
Cu
Zn
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
AgNO3
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(3)
向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。
①滤渣中一定含有 。
②滤液中一定含有 ,一定没有 。
(4)
若反应前后金属质量不变。
①滤渣中一定含有 ,可能含有 。
②滤液中一定含有 ,一定没有 。
根据加入试剂判断
根据质量判断
Ag、Cu、Zn
Zn(NO3)2
Cu(NO3)2、AgNO3
Ag、Cu
Zn
Zn(NO3)2
AgNO3
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Ⅰ.一种金属与一种盐溶液反应:
(以锌与硝酸银反应为例)
Zn+2AgNO3 2Ag+Zn(NO3)2
65 340 216 189
金属质量:65→216 增加151
溶液质量:340→189 减少151
图像表示质量变化:
定量分析
图T5-1
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Ⅱ.一种金属与多种盐溶液反应:
(以锌先后与硝酸银、硝酸铜发生反应为例)
金属质量变化分析:
Zn+2AgNO3 2Ag+Zn(NO3)2
65 216
金属质量:65→216 增加151
Zn+Cu(NO3)2 Cu+Zn(NO3)2
65 64
金属质量:65→64 减少1
因此金属质量先增后减,图像表示质量变化:
图T5-2
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谁弱谁先出→成渣;谁强谁先入→成液。
提醒
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2核心母题向锌、铜的混合物中加入一定量硝酸银溶液,充分反应后,过滤,得到滤液和滤渣。
思路分析
步骤1:判断三种金属活动性顺序为 。
步骤2:化学方程式为 ;
。
类型二
多种金属与一种盐溶液反应
Zn>Cu>Ag
Zn+2AgNO3 Zn(NO3)2+2Ag
Cu+2AgNO3
Cu(NO3)2+2Ag
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步骤3:过程分析如下表所示。
滤液中溶质成分 滤渣成分
①
②
③
④
⑤
图T5-3
Zn(NO3)2
Ag、Cu、Zn
Zn(NO3)2
Ag、Cu
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag、Cu
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
Ag
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
Ag
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拓展设问
(1)滤渣中一定含有 (填化学式,下同),滤液中一定含有 。
(2) 若滤液为无色。
①滤渣中一定含有 ,可能含有 。
②滤液中一定含有 ,一定没有 。
(3) 向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象。
①滤渣中一定含有 ,可能含有 ,一定没有 。
②滤液中一定含有 ,可能含有 。
(4)反应前后溶液质量 (填“一定”或“不一定”)减少。
Ag
Zn(NO3)2
Ag、Cu
Zn
Zn(NO3)2
AgNO3、Cu(NO3)2
Ag
Cu
Zn
Zn(NO3)2
Cu(NO3)2、AgNO3
一定
根据颜色判断
根据加入试剂判断
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1.向一定质量CuSO4、FeSO4的混合溶液中加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法不正确的是 ( )
A.若滤渣中只有一种金属,则滤液中的溶质一定有三种
B.若滤渣中有两种金属,则向该滤渣中加入稀盐酸一定有气泡产生
C.若滤液中只有一种溶质,则该滤渣中至少有两种金属
D.若滤液中有两种溶质,则该滤液为浅绿色
A
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2.(2023天门)化学兴趣小组的同学把质量为m g的铝粉加入一定质量的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,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生。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.滤渣中一定含有Zn,滤液可能为蓝色
C.若滤渣中只含Cu、Zn,则滤液中一定只含有AlCl3
D.根据质量守恒定律,所得滤渣的质量一定等于m g
A
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3.向一定质量AgNO3和的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图T5-4所示,下列说法正确的是 ( )
A.a点溶液中的溶质有4种
B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,有白色沉淀产生
D.取d点的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
图T5-4
B
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4.小颖同学为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图T5-5甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤,再向滤渣中加入适量稀盐酸,产生气泡。根据上述信息,判断下列说法正确的是 ( )
A.原a、b试管中溶液都一定呈浅绿色
B.滤液中一定含有Mg2+、Fe2+,可能含有Cu2+
C.滤渣质量一定大于所加铁粉的总质量
D.滤渣含有三种固体物质
图T5-5
C
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5.某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液,并对滤液的组成进行探究。
(1)锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。
(2)同学们对滤液中所含的溶质作出多种猜想,其中有两种猜想可能成立。下面为两种猜想:
A.溶质为硝酸锌和硝酸铜;
B.溶质为 。
2AgNO3+Zn Zn(NO3)2+2Ag
硝酸锌、硝酸铜和硝酸银
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(3)请你设计一种实验方案来验证以上猜想。
实验操作 实验现象 结论
如果
猜想B成立
取少量滤液于试管中,加入
少量稀盐酸
有白色沉淀产生
(两空对应,合理即可)
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6. 金属材料在生产生活中应用广泛。
(1)高铁电传输系统的材料主要含铜,是利用了铜良好的 性。
(2)高铁轨道、车厢、附属设施使用大量的铁合金和铝合金。小组同学探究合金中金属的化学性质。
实验一在分别装有质量相等的Cu、Fe、Al和Mg粉末的四只烧杯中,加入相同质量溶质质量分数为7.3%的盐酸,如图T5-6Ⅰ所示。
图T5-6
导电
新情境·项目式习题
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①能证明金属活动性Fe>Cu的实验现象是
, 反应的化学方程式为
。
②在丙、丁烧杯中,使用温度传感器,测得反应过程中温度的变化曲线如图Ⅱ所示,据图分析可知,金属活动性Mg>Al,其理由是
。
图T5-6
甲烧杯中无明显现象,乙烧杯中有
气泡产生,溶液由无色变成浅绿色
镁完全反应的时间少于
铝完全反应的时间
Fe+2HCl
FeCl2+H2↑
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实验二把一定质量的Al放入刚反应结束的乙烧杯中,观察现象,得出结论:金属活动性Al>Fe。
③分析实验一和实验二,下列说法正确的是 。
A.由实验一、二可知,金属活动性:Mg>Al>Fe>Cu
B.实验二,反应后所得溶液中一定有 AlCl3
C.实验二充分反应后,所得溶液质量一定减少
D.实验一,若丁中固体有剩余,则丙、丁中参加反应的盐酸的质量相等
图T5-6
ABD
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(3)某铝合金可能含有Al、Mg、Cu中的两种或三种。现提供n g样品和足量的稀盐酸,请设计实验确定该铝合金的成分,写出依据实验获取的证据和合金可能的成分:
。
把样品分成两等份,每份为g,向第一份中加入足量的稀盐酸,
如果样品完全溶解,则合金的成分为镁和铝;如果不完全溶解,则含有铜,过
滤,称出铜的质量为m g。向第二份样品加入过量稀盐酸,测生成氢气的质量,
若氢气的质量等于 g,则合金的成分为铝、铜,如果氢气的质量小于
g,则合金的成分为铝、镁、铜(合理即可)
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