内容正文:
分层作业本·安徽化学
核
心
一
初
中
必
须
掌
握
的
化
学
物
质
专项突破 5 金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的分析
[2018. 13(2)]
专项精讲
模型构建
【思维构建———一种金属与两种盐溶液】
例 将一定量的锌粉加入 AgNO3 和 Cu(NO3) 2 的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
第一步 排序:题目中涉及金属的活动性顺序为 Zn>Cu>Ag 。
第二步 写反应:依据“远距离先置换”,写出发生反应的化学方程式。
先: Zn+2AgNO3 Zn(NO3) 2+2Ag ;
后: Zn+Cu(NO3) 2 Zn(NO3) 2+Cu 。
第三步 分情况:根据加入锌粉的量分析反应后滤液、滤渣的成分(填化学式):
情况 滤液成分 滤渣成分
①
②
③
④
⑤
【思维进阶】
(1)若滤液呈蓝色,滤渣中一定含有 Ag (填化学式,下同),可能含有 Cu ;滤液中一定含有
Zn(NO3) 2、Cu(NO3) 2 。
(2)若滤液呈无色,滤渣中一定含有 Cu、Ag ,滤液中一定含有 Zn(NO3) 2 。
(3)若滤渣中含有三种金属,则滤液中的溶质为 Zn(NO3) 2 。
(4)向滤渣中加入过量稀盐酸:
①若产生气泡,则滤渣中一定含有 Zn、Cu、Ag ,滤液中一定没有 Cu(NO3) 2、AgNO3 。
②若无明显现象,则滤渣中一定含有 Ag ,滤液中一定含有 Zn(NO3) 2 。
(5)向滤液中滴加稀盐酸:
①若无明显现象,则滤液中一定没有 AgNO3 ,可能含有 Cu(NO3) 2 ;滤渣中一定含有 Ag ,
可能含有 Cu、Zn 。
②若产生白色沉淀,则滤液中一定含有 Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 ,滤渣中一定没有 Cu、Zn 。
【归纳总结】
①滤液中一定存在活动性最强的离子;②滤渣中一定存在活动性最弱的金属。
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分层作业本·安徽化学
核
心
一
初
中
必
须
掌
握
的
化
学
物
质
专项训练
1. 向盛有 Cu(NO3) 2 溶液的试管中加入一定量铁
粉,充分反应后过滤。 下列说法不正确的是
( A )
A. 滤渣中一定有铁、铜
B. 滤液中一定含有
Fe(NO3) 2
C. 滤液有可能呈蓝色
D. 滤液的质量一定比原溶液的质量小
2. (2024 齐齐哈尔)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 ( B )
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
3. 在盛有锌粉和铁粉混合物的烧杯中加入一定
量硝酸银溶液,充分反应后过滤,下列关于滤
渣和滤液的说法不正确的是 ( D )
A. 滤液中可能存在三种金属阳离子
B. 若滤液呈浅绿色,则滤渣中一定无锌
C. 若滤渣只有两种,可用磁铁将二者分离
D. 滤渣的质量和反应前固体相比,可能不变
4. 向一定质量的 Zn(NO3 ) 2 和 Cu(NO3 ) 2 的混合
溶液中加入一定质量的 Mg 和 Ag 的混合粉末,
充分反应后过滤,得滤渣和滤液,下列说法中
不正确的是 ( A )
A. 若向滤渣中加稀盐酸有气泡冒出,则滤渣中
最多含有三种金属
B. 所得滤渣的质量一定大于加入的 Mg 和 Ag
的质量
C. 若滤液为蓝色,则滤液中一定含有 Mg2+、
Zn2+和 Cu2+
D. 若滤液中只含两种溶质,则滤渣中可能含
有 Zn
5. ( 2024 潍坊改编) 从含有浓度相近的 CuSO4、
ZnSO4 和 FeSO4 的废水中回收 ZnSO4 和有关金
属。 取样后,向其中加入一定量的锌粉,充分
反应后过滤,得到滤液和滤渣。 下列说法错误
的是 ( D )
A. 若所得滤液为无色,则滤液中溶质只有
ZnSO4
B. 若所得滤液为浅绿色,则滤渣中一定含有
铜,可能含有铁
C. 若向滤渣中加入稀硫酸,有气泡产生,则滤
渣中至少含有两种金属
D. 若向滤渣中加入稀硫酸,无气泡产生,则滤
液中只有两种溶质
6. 化学兴趣小组对某工业废水进行实验探究,部
分过程如下,下列有关说法正确的是 ( D )
A. 若滤液为蓝色,则滤液中一定只含有两种
物质
B. 向滤液中滴加 NaCl 溶液有白色沉淀产生,
则滤渣一定没有 Ag
C. 向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生,则滤液中
可能只含有 Fe(NO3) 2
D. 向滤液中滴加 NaCl 溶液无沉淀产生,则滤
液中一定含有 Fe(NO3) 2 和 Cu(NO3) 2
7. 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 ( B )
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 Cu(NO3)2、
AgNO3 和 Zn(NO3 )2 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
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参考答案与重难题解析·安徽化学
分
层
作
业
本
大,C 正确;依据金属的活动性:铝>锌>铁可知,金属活动
性顺序为 c>a>b,D 错误。
4. C 【解析】由纵坐标可知,生成氢气的质量:甲>乙>丙,根
据质量守恒定律可知化学反应前后氢元素的质量不变,因
此反应消耗稀硫酸的质量:甲>乙>丙,A 错误;根据完全
反应所消耗的时间可知三种金属的活动性顺序:甲>丙>
乙,
B 错误;由纵坐标可知,生成氢气的质量:甲>乙>丙,
根据质量守恒定律可知化学反应前后物质总质量不变,由
于等质量的甲、乙、丙三种金属与等质量、等质量分数且足
量的稀硫酸反应,生成的氢气会逸出,则反应后所得溶液
质量:甲<乙<丙,C 正确;等质量的金属和等质量、等质量
分数且 足 量 的 稀 硫 酸 完 全 反 应 产 生 氢 气 的 质 量 =
金属在生成盐中的化合价
金属的相对原子质量
×参加反应的金属质量,由于反
应后甲、乙、丙三种金属元素均显+ 2 价,而生成氢气的质
量:甲>乙>丙,则相对原子质量:甲<乙<丙,D 错误。
专项突破 5 金属与盐溶液反应后滤液、
滤渣成分的分析
专项精讲
【思维构建】
Zn>Cu>Ag Zn+2AgNO3 Zn(NO3 ) 2 +2Ag
Zn+Cu(NO3 ) 2 Zn(NO3 ) 2 +Cu Zn( NO3 ) 2 、Cu( NO3 ) 2 、
AgNO3 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
【思维进阶】(1) Ag Cu Zn( NO3 ) 2 、Cu( NO3 ) 2 (2)
Cu、
Ag Zn(NO3 ) 2 (3)Zn(NO3 ) 2 (4)①Zn、Cu、Ag
Cu(NO3 ) 2 、AgNO3 ②Ag Zn(NO3 ) 2 (5)①AgNO3
Cu(NO3 ) 2 Ag Cu、Zn ②Zn(NO3 ) 2 、Cu(NO3 ) 2 、AgNO3
Cu、Zn
专项训练
1. A 2. B
3. D 【解析】金属活动性顺序为 Zn>Fe>Ag,在盛有锌粉和
铁粉混合物的烧杯中加入一定量硝酸银溶液,锌先与硝酸
银溶液反应生成硝酸锌和银,锌粉反应完,若硝酸银溶液
还有剩余,铁才能与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁和银。
若硝酸银溶液过量,锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和
银,铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过
滤,滤液中含有硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银三种溶质,则滤
液中可能存在银离子、锌离子、亚铁离子三种金属阳离子,
A 正确;若滤液呈浅绿色,说明铁与硝酸银溶液反应生成
了硝酸亚铁,则锌已完全反应,则滤渣中一定无锌,B 正
确;由上述解析可知,若滤渣只有两种,则一定是银和铁,
铁能被磁铁吸引而银不能,可用磁铁将二者分离,C 正确;
由 Zn+2AgNO3 Zn(NO3 ) 2 +2Ag 可知,每 65 份质量的
锌可 置 换 出 216 份 质 量 的 银; 由 Fe + 2AgNO3
Fe(NO3 ) 2 +2Ag 可知,每 56 份质量的铁可置换出 216 份
质量的银,只有锌参加反应或锌、铁都参加反应,反应后滤
渣的质量都一定增大,D 错误。
4. A 【解析】根据金属活动性顺序:镁>锌>铜>银,只有镁
会与硝酸铜、硝酸锌反应,依据“远距离先置换” 的原则,
镁先置换硝酸铜溶液中的铜,硝酸铜溶液完全反应后,镁
再置换硝酸锌溶液中的锌。 若向滤渣中加稀盐酸有气泡
冒出,说明滤渣中一定含有锌,由此现象可知,Cu( NO3 ) 2
已经完全反应,但是不确定镁与 Zn( NO3 ) 2 反应中镁是否
过量,故滤渣中一定含有银、铜、锌,可能含有镁,滤渣中最
多含有四种金属,A 错误;镁与硝酸铜反应生成硝酸镁和
铜,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,固体质量增加;镁与硝酸锌反应
生成硝酸镁和锌,Mg+Zn( NO3 ) 2 Mg( NO3 ) 2 +Zn,每
24 份质量的镁能置换出 65 份质量的锌,固体质量增加,
所以所得滤渣的质量一定大于加入的镁的质量,Ag 的质
量在反应前后不变,则所得滤渣的质量一定大于 Mg 和 Ag
的质量,B 正确;若滤液为蓝色,说明滤液中含有硝酸铜,
镁少量,只反应了部分 Cu ( NO3 ) 2 ,则滤液中一定含有
Mg2+ 、Zn2+和 Cu2+ ,C 正确;若滤液中只含两种溶质时,存
在以下情况:镁恰好和 Cu(NO3 ) 2 完全反应,滤液中含有
Mg(NO3)2 和 Zn(NO3)2,镁与 Cu(NO3 ) 2 完全反应后,与部
分 Zn(NO3 ) 2 反应,Zn(NO3 ) 2 有剩余。 则滤渣中一定含
有银、铜,当镁与硝酸铜完全反应,与部分硝酸锌反应后硝
酸锌还有剩余时,则可能含有锌,D 正确。
5. D 【解析】金属活动性顺序是 Zn>Fe>Cu,向废水中加入
一定量的锌粉,锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,待硫
酸铜完全反应后,若还有锌粉,锌才能与硫酸亚铁反应生
成硫酸锌和铁。 若所得滤液为无色,说明硫酸铜、硫酸亚
铁已经完全反应,锌与硫酸铜、硫酸亚铁反应生成了硫酸
锌,则滤液中溶质只含有硫酸锌,A 正确;若所得滤液为浅
绿色,说明滤液中一定含硫酸亚铁,则锌已经反应完,锌与
硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜,硫酸亚铁可能部分参与反
应,则滤渣中一定含有铜,可能含有铁,B 正确;若向滤渣
中加入稀硫酸,有气泡产生,说明滤渣中一定含铁,锌一定
与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜,滤渣中也一定含有铜,
则滤渣中一定含有铁、铜,可能含有锌,C 正确;若向滤渣
中加入稀硫酸,无气泡产生,则滤渣中不含有锌、铁,则硫
酸亚铁没有参与反应,滤液中一定含硫酸锌、硫酸亚铁,硫
酸铜也可能部分参与反应,滤液中可能含硫酸铜,故滤液
中至少含有两种溶质,可能含有三种溶质,D 错误。
6. D
7. B 【解析】金属活动性顺序为 Zn>Cu>Ag,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
AgNO3 反应生成硝酸锌和银,AgNO3 反应完后,若还有锌
粉,锌才能与 Cu( NO3 ) 2 反应生成硝酸锌和铜。 a 点时,
硝酸银没有完全反应,硝酸铜的质量没有改变,由 Zn +
2AgNO3 Zn(NO3 ) 2 +2Ag 可知,每 65 份质量的锌能置
换出 216 份质量的银,固体质量增加,则反应后溶液质量
减小,A 正确;b 点表示硝酸银完全反应,硝酸铜没有参加
反应,此时溶液为硝酸铜、硝酸锌的混合溶液,B 错误;c 点
时,硝酸铜的质量还在继续减小,此时硝酸银完全反应,硝
酸铜部分参加反应,溶液为 Zn( NO3 ) 2 和Cu(NO3 ) 2 的混
合溶液,溶液呈蓝色,C 正确;d 点时,锌和硝酸铜恰好完
全反应,过滤所得滤渣为 Cu 和 Ag 的混合物,D 正确。
◆金属综合题
1. AD 2. B 3. C 4. B 5. B
6. (1)导电 (2)SO2 (3)铜(或 Cu) (4)CO2
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