内容正文:
专项八 金属与盐溶液反应后滤液、滤渣的判断
突破一 反应后滤液、滤渣的判断
❶ 一种金属和两种盐溶液反应:将Zn粉加入一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中。
(1)判断金属活动性的强弱顺序: 。
(2)按照“远距离先反应”的原则写出化学方程式:(先反应) ;(后反应) 。
(3)分析反应过程
反应图示
过程分析
滤液成分
滤渣成分
a.Zn少量
①
Ag
b.Zn与AgNO3恰好完全反应
②
c.Zn与部分Cu(NO3)2反应
③
d.Zn与Cu(NO3)2恰好完全反应
④
e.Zn过量
⑤Zn(NO3)2
总结
滤渣中一定含有最不活泼的金属Ag,依次含有活泼金属。即若有两种为Ag、Cu,若有三种为Ag、Cu、Zn
滤液中一定有最活泼金属的离子,即含有硝酸锌,依次含有不活泼的金属离子。即若两种为硝酸锌、硝酸铜,若三种为硝酸锌、硝酸铜和硝酸银
(4)分析现象
①若向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有 ;滤液中一定没有
(写化学式,下同)。
②若滤液为蓝色,则滤渣中一定没有 ;滤液中一定含有 。
③若向滤液中加入氯化钠,有白色沉淀生成,则滤渣中一定没有 ;滤液中一定含 。
❷ 两种金属和一种盐溶液反应:将AgNO3溶液加入一定量的Cu和Al的混合物中。
(1)判断金属活动性强弱顺序: 。
(2)按照“远距离先反应”的原则写出化学方程式:(先反应) ;
(后反应) 。
(3)分析反应过程
反应图示
过程分析
滤液成分
滤渣成分
a.AgNO3少量
①Al(NO3)3
b.AgNO3与Al恰好完全反应
②
c.AgNO3与部分Cu反应
③
d.AgNO3与Cu恰好完全反应
④
e.AgNO3过量
⑤
Ag
总结
滤渣一种为Ag,两种为Ag、Cu,三种为Ag、Cu、Al
滤液中溶质一种为硝酸铝,两种为硝酸铝和硝酸铜,三种为硝酸铝、硝酸铜和硝酸银
(4)分析现象
①若滤液为无色,则滤渣中一定含有 ;滤液中一定含有 。
②若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定不含 ,滤液中可能含有
。
突破二 反应后固体、溶液质量变化分析
将一定量的铜粉加入一定量的硝酸银溶液中,写出反应的化学方程式: 。
(1)固体质量变化:由 份质量的Cu变成 份质量的Ag,固体质量 (填“增大”或“减小”),直至完全反应后保持不变。根据质量守恒定律,溶液质量先 后 。
(2)根据以上分析,完成以下反应图像。
❶ (2024·蚌埠二模)将一根洁净的铜丝放入硝酸银溶液中,一段时间后溶液由无色变为蓝色,铜丝表面生长出银白色“树枝”。下列说法错误的是 ( )
A.银白色“树枝”的成分是银
B.溶液由无色变为蓝色是由于Cu转变为Cu2+
C.该反应可验证银和铜的金属活动性
D.所得溶液中的金属离子一定只有Cu2+
❷ (2024·无锡锡山区二模)向一定质量的AgNO3溶液中加入Cu和Fe,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是 ( )
A.滤渣中一定含有Ag、Cu B.滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe
C.滤液中一定含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 D.滤液中一定含有Cu(NO3)2、AgNO3
❸ (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CuCl2
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
❹ (2024·济宁任城区二模)向一定质量的和AgNO3的混合溶液中加入锌粉。反应过程中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AgNO3的混合溶液
C.c点时,溶液呈蓝色
D.d点时,过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
❺ 竞争无处不在,微观粒子之间的反应也是如此。将足量的Zn粉投入一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中发生反应,溶液的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.a点对应的溶液中含有三种金属阳离子
B.b点处的固体中含Ag和Zn
C.取少量b点处的溶液于试管中,滴加稀盐酸会有沉淀出现
D.溶液先不变色,一段时间后由蓝色逐渐变为无色
❻ 向装有一定量的硝酸铜和硝酸银混合溶液的试管中,缓慢加入细铁粉,充分反应。下列关于试管中物质的变化关系图错误的是 ( )
❼ (2024·菏泽单县二模)将锌粉和铜粉的混合物a g加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,充分反应,实验过程及实验现象如图所示。则下列判断中正确的是 ( )
A.滤液中一定含有Cu2+和Ag+
B.现象X可能是冒气泡
C.反应后所得滤渣经洗涤、烘干后,一定大于a g
D.滤渣中一定含有银,可能含有铜
❽ (2023·陕西)如下图,将金属X插入烧杯内的AgNO3溶液中,观察到溶液颜色变蓝后取出X,向烧杯内再加入一定量的锌粉,振荡后,溶液蓝色逐渐消失。
(1)金属X是 。
(2)加入锌粉,溶液蓝色消失的原因是 (用化学方程式表示)。
(3)实验结束后,烧杯内的溶液中一定 (填“存在”或“不存在”)AgNO3。
【详解答案】
专项突破
突破一
1.(1)Zn>Cu>Ag
(2)Zn+2AgNO3Zn(NO3)2+2Ag
Zn+Cu(NO3)2Zn(NO3)2+Cu
(3)①Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3
②Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag
③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag、Cu
④Zn(NO3)2 Ag、Cu
⑤Ag、Cu、Zn
(4)①Zn、Ag、Cu AgNO3、Cu(NO3)2
②Zn Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
③Cu、Zn AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
2.(1)Al>Cu>Ag
(2)Al+3AgNO3Al(NO3)3+3Ag
Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2
(3)①Al、Cu、Ag
②Al(NO3)3 Ag、Cu
③Al(NO3)3、Cu(NO3)2 Ag、Cu
④Al(NO3)3、Cu(NO3)2 Ag
⑤Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3
(4)①Ag、Cu Al(NO3)3
②Al AgNO3、Cu(NO3)2
突破二
Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2
(1)64 216 增大 减小 不变
(2)如图所示:
专项训练
1.D 解析:铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,银白色“树枝”的成分是银,A正确;铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,溶液由无色变为蓝色,是因为Cu转化为Cu2+,B正确;一段时间后溶液由无色变为蓝色,铜丝表面生长出银白色“树枝”,说明铜能与硝酸银反应,说明铜比银活泼,C正确;铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,如果硝酸银完全反应,则溶液中的金属离子是铜离子,如果硝酸银过量,则溶液中的金属离子是铜离子、银离子,D不正确。
2.C 解析:滤渣中一定含有银,铜完全反应时不含有铜,A不正确;得到蓝色滤液,说明铁已完全反应,B不正确;滤液中一定含有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2,C正确;滤液中不一定含有硝酸银,D不正确。
3.D 解析:Zn的金属活动性比铜强,比镁弱,向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉,可知锌粉和CuCl2反应,不与MgCl2反应。若滤液为蓝色,说明滤液中含有CuCl2,则滤渣中一定含有Cu,一定不含Zn,故选项A说法错误;若滤液不为蓝色,则滤液中一定不含CuCl2,故选项B说法错误;若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有Zn,不含Mg,故选项C说法错误;锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜,其反应的化学方程式为Zn+CuCl2ZnCl2+Cu,由此可知65份质量的锌反应生成64份质量的铜,固体质量减少,根据质量守恒定律,所得滤液的质量一定比原溶液的质量大,故选项D说法正确。故选D。
4.B 解析:a点代表锌与AgNO3还没有反应完,溶液中有新生成的Zn(NO3)2和未反应完的AgNO3和未参加反应的Cu(NO3)2,参加反应的锌的质量小于生成的银的质量,则溶液质量减小,A正确;b点时锌正好将AgNO3反应完,溶液中应有生成的Zn(NO3)2和未反应的,B错误;c点的Cu(NO3)2溶液的质量未降为0,溶液颜色为蓝色,C正确;d点代表Cu(NO3)2刚好反应完,所以滤渣中有铜和银,D正确。
5.C 解析:将足量的锌粉投入一定质量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,锌先与硝酸银反应,生成硝酸锌和银,65份质量的锌可以置换出216份质量的银,根据质量守恒定律,溶液的质量逐渐减小,待硝酸银完全反应后,锌再与硝酸铜反应,生成硝酸锌和铜,65份质量的锌可以置换出64份质量的铜,固体质量减小,根据质量守恒定律,溶液质量逐渐增大,待硝酸铜完全反应后,溶液质量不再变化,a点对应的溶液中,硝酸银没有完全反应,则a点对应的溶液中含有Zn2+、Cu2+、Ag+三种金属阳离子。b点处的溶液中, 硝酸银恰好完全反应,固体中含银和锌,此时溶液中的溶质有Zn(NO3)2和Cu(NO3)2,取少量b点处的溶液于试管中,滴加稀盐酸,由于溶液中不含Ag+,则不会有沉淀出现。开始时锌先与硝酸银反应,硝酸铜不参加反应,溶液先不变色,一段时间后硝酸铜参加反应,溶液由蓝色逐渐变为无色。故选C。
6.D 解析:将铁粉加入一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液后,先有银单质析出,之后铁粉继续和硝酸铜反应,有铜析出,最后铁粉过量时有铁剩余,则固体种类随着铁粉的加入,由银转变为银和铜,最终剩余固体为银、铜和铁三种,故A正确。未加入铁粉时混合液中的溶质为硝酸银和硝酸铜两种;当加入少量铁粉后,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁,此时溶液中的溶质包括硝酸银、硝酸铜、硝酸亚铁三种;当加入的铁粉恰好和硝酸银完全反应时,溶质包含硝酸亚铁和硝酸铜两种;当加入的铁粉和硝酸铜恰好完全反应或者铁粉过量时,反应后的溶液中溶质只有硝酸亚铁一种物质,故B正确。铁粉加入后先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,56份质量的铁可以置换出216份质量的银,由质量守恒定律可知,溶液质量快速减小;当铁和硝酸铜反应时,56份质量的铁可以置换出64份质量的铜,由质量守恒定律可知,溶液质量缓慢减小;当反应停止时,溶液总质量不再变化,故C正确。铁粉加入后先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,56份质量的铁可以置换出216份质量的银,固体质量快速增大;当铁和硝酸铜反应时,56份质量的铁可以置换出64份质量的铜,固体质量缓慢增大;当反应停止时,随着铁粉的继续加入,固体质量会继续增大,而不是不变,故D错误。故选D。
7.D 解析:蓝色溶液和固体粉末过滤得到滤液,说明滤液中一定含有Cu2+,往滤液中加入氯化钠溶液,氯离子和银离子结合会生成氯化银沉淀,无明显现象,说明滤液中不含Ag+,A不正确。硝酸铜没有参与反应或部分反应,说明锌粉不足,滤渣中不含有锌,往滤渣中加入稀盐酸不会产生气泡,B不正确。先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,由于充分反应后溶液为蓝色,说明溶液中含有铜离子,则硝酸铜没有参与反应或部分反应,65份质量的锌反应生成216份质量的银,64份质量的铜反应生成216份质量的银,二者反应后固体质量均增大;65份质量的锌反应生成64份质量的铜,反应后固体质量减小,综上所述无法判断反应后所得滤渣经洗涤、烘干后是否一定大于a g,C不正确。滤渣中一定有银,由于充分反应后溶液为蓝色,说明溶液中含有铜离子,则硝酸铜没有参与反应或部分反应,则滤渣中可能有铜,D正确。
8.(1)Cu(或铜)
(2)Zn+Cu(NO3)2Zn(NO3)2+Cu
(3)不存在
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