内容正文:
化学
1
2
第一部分 重难专项
专项4 金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成
分分析
3
专项精讲
思维模型
【依据】“优先反应原则”,即在金属活动性顺序中,两种金属距离越远越
先反应。
4
考向1 一种金属与两种盐溶液反应
典例剖析
例1 将一定量锌粉加入硝酸亚铁和硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,
得到滤液和滤渣。
第1步: 排顺序。锌、铁、银三种金属的活动性由强到弱的顺序为______
________。
第2步: 写反应。依据“远距离先置换”,写出先后发生反应的化学方程式
为________________________________(先)、
_________________________________(后)。
5
第3步: 分情况。根据加入锌粉的质量分析:
6
反应进行程度 滤液成分 滤渣成分
①锌少量,与部分硝酸银反应 _____________________
________________ ____
②锌与硝酸银恰好完全反应 _____________________ ____
③硝酸银完全反应,锌与部分
硝酸亚铁反应 _____________________ ________
④硝酸银完全反应,锌与硝酸
亚铁恰好完全反应 __________ ________
⑤锌有剩余,硝酸银、硝酸亚
铁均完全反应 __________ _____________
、、
、
、
、
、
、、
7
第4步: 做判断。根据题干信息并结合表格中“共同的物质一定有,其余
物质可能有”进行分析判断。
(1)若滤液为浅绿色,则滤液中一定含有_____________________
(填化学式,后同),可能含有________,滤渣中一定含有____,一定不
含____,可能含有____。
、
(2)若滤液为无色,则滤液中一定含有__________,一定不含
__________________,滤渣中一定含有________,可能含有____。
、
、
8
(3)若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有____,一
定不含________;滤液中一定含有_____________________,可能含有
________。
、
、
(4)若向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有________,
可能含有____;滤液中一定含有__________,可能含有__________,一定
不含________。
、
(5)若向滤液中加入氯化钠溶液,有白色沉淀生成,则滤液中一定含有
_____________________________,滤渣中一定含有____,一定不含
_________。
、、
、
考向2 两种金属与一种盐溶液反应
典例剖析
例2 将一定量硝酸铜溶液加入锌和铁的混合物中,充分反应后过滤,得到
滤液和滤渣。
第1步: 排顺序。锌、铁、铜三种金属的活动性由强到弱的顺序为______
________。
第2步: 写反应。依据“远距离先置换”,写出先后发生反应的化学方程式
为________________________________(先)、
__________________________________(后)。
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第3步: 分情况。根据加入硝酸铜溶液的质量分析:
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反应进行程度 滤渣成分 滤液成分
①硝酸铜少量,与部分锌反应 ________
______ __________
②硝酸铜与锌恰好完全反应 ________ __________
③锌完全反应,硝酸铜与部分铁
反应 ________
__ _____________________
④锌完全反应,硝酸铜与铁恰好
完全反应 ____ _____________________
⑤硝酸铜有剩余,锌、铁均完全
反应 ____ ________________________
_________________
、、
、
、
、
、
、、
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第4步: 做判断。根据题干信息并结合表格中“共同的物质一定有,其余
物质可能有”进行分析判断。
(1)若滤液为无色,则滤渣中一定含有________(填化学式,后同);
滤液中一定不含_____________________。
(2)若向滤渣中加入稀硫酸,无明显现象,则滤液的组成情况有_______
_____种。
(3)若向滤液中加入镁粉,有红色固体析出,则滤液中一定含有
________________________________;滤渣中一定不含________。
、
、
2(或两)
、、
、
13
(4)若金属混合物的质量为 ,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、干燥后
称得质量仍为 ,则滤液中一定含有_____________________,滤渣中的
物质最多有___________种。
、
2(或两)
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【备考补充】 金属与盐溶液反应质量变化分析
①金属相对原子质量小的置换大
的,如锌与硝酸银溶液反应 ②金属相对原子质量大的置换小
的,如锌与硝酸铜溶液反应
_____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
减小
增大
增大
减小
【应用】 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发
生反应,反应过程中溶液质量先______,后______;固体质量先______,
后______。
减小
增大
增大
减小
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专项精练
1.[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( )
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
√
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【解析】题中涉及的三种金属的活动性强弱顺序为锌 铁 银,将一定
质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中,铁不能和硝酸锌反应,铁
和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。硝酸亚铁在溶液中显浅绿色,若滤液呈
浅绿色,则滤液中一定含有生成的硝酸亚铁和不参与反应的硝酸锌,A错
误;铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,滤渣中一定有银,若滤渣中的成
分能被磁铁吸引,则滤渣中还有铁,所以滤渣中一定含有银和铁两种金属,
B正确;若向滤液中加入锌片,有固体析出,不能说明滤液中一定含有硝
酸银,因为滤液中一定有生成的硝酸亚铁,析出的固体可能是锌和硝酸亚
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铁反应生成的铁,C错误;铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,由反应的
化学方程式: 可知,每56份质量的铁完
全反应能置换出216份质量的银,反应后固体质量变大,所以将所得滤渣
洗涤、干燥后称量,质量一定大于所加铁粉的质量,D错误。
2.向 溶液中加入一定量的镁粉和铁粉,充分反应后过滤,再向过滤
出的固体中滴加稀盐酸,发现有气泡产生,则下列结论正确的个数是
( )
①滤渣中一定含有和 ②滤渣中一定含有和
③滤液中一定不含,一定含有 ④滤液一定是浅绿色
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
√
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【解析】向 溶液中加入一定量的镁粉和铁粉,硝酸银先和镁反应生
成硝酸镁和银,后和铁反应生成硝酸亚铁和银,充分反应后过滤,滤渣中
一定有 ,再向过滤出的固体中滴加稀盐酸,发现有气泡产生,说明滤渣
中含有排在氢前的金属,一定含有铁,可能含有镁,则滤液中一定含有硝
酸镁,一定不含硝酸银,可能含有硝酸亚铁。根据上述分析①③正确,②
④错误;故选C。
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3.乌铜的废料经初步处理后可得到硝酸银和硝酸铜的混合溶液。若向其中
加入一定量的金属 ,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列说法正确
的是( )
A. 滤渣中一定含有的金属是、
B. 滤液中可能含有的溶质是硝酸银、硝酸铜
C. 若溶液为蓝色,则滤渣中一定不含
D. 若向滤渣中加入稀盐酸,无明显现象,则滤渣中一定含有、
√
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【解析】题干涉及的三种金属的活动性顺序为 ,故向溶液
中加入一定量的金属锌,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,待硝酸银完
全反应后,锌再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,滤渣中一定含有银,可能
含铜和锌,滤液中一定含有硝酸锌,可能含硝酸银、硝酸铜,A错误、B正
确;若溶液为蓝色,说明滤液中含硝酸铜,硝酸铜可能没有参与反应,也
可能部分参与反应,故滤渣中可能含铜,C错误;若向滤渣中加入稀盐酸,
无明显现象,说明滤渣中一定不含锌,则锌已经完全反应,锌一定与硝酸
银反应生成了银,硝酸铜可能与锌参与了反应,也可能没有参与反应,故
滤渣中一定含银,可能含铜,D错误。
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4.[2023绥化]向、的混合溶液中,加入一定质量的 粉和
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、、,可能有
B. 滤渣中一定有、,可能有
C. 滤液中一定有,可能有
D. 滤液中一定有,可能有
√
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【解析】向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,加入一定质量的锌粉和铁粉的
混合物,根据优先置换原则,锌优先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,若锌
有剩余,则再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。若锌反应完全后硝酸银还有
剩余,则铁先后与硝酸银、硝酸铜反应生成浅绿色的硝酸亚铁溶液。由于
得到的是无色滤液和滤渣,则滤渣中一定含有银、铜,铁一定没有参与反
应,故滤渣中一定含有铁。若锌完全反应,滤渣中没有锌,若锌未反应完,
锌可能有剩余,故滤渣中可能有锌,A正确、B错误;滤液中一定有锌和硝
酸银反应生成的硝酸锌,锌先和硝酸银完全反应,再与硝酸铜反应,因为
滤液为无色,故不可能有硝酸铜和硝酸亚铁,则一定没有硝酸银,C错误、
D错误。
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5.向一定量银、铜、铁混合金属中加入硝酸银溶液充分反应,固体的质量
与加入硝酸银溶液的质量关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 点溶液呈浅绿色
B. 点消耗固体的质量小于析出固体的质量
C. 取 点固体滴加稀盐酸,无气泡产生
D. 、 点溶液中溶质相同
【解析】由图像分析知,点溶液中含有硝酸亚铁,呈浅绿色,A正确;
点消耗铁的质量小于析出银的质量,B正确; 点固体为银,滴加稀盐酸,
无气泡产生,C正确;点、 点的溶液中溶质不同,D错误。
√
25
6.[2024济南长清区二模]将过量的粉投入一定质量的和
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. 点对应的溶液中含有三种金属阳离子
B. 点处的固体中含有和
C. 点到 点过程中金属的质量增大
D. 点处的溶液为无色
√
26
【图像分析】
段:硝酸银和铁反应生成硝酸亚铁和银, 点时铁反应完;
段:硝酸银和铜反应生成硝酸铜和银, 点时反应结束。
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【解析】根据金属活动性顺序为 ,将过量的
粉投入一定质量的和 的混合溶液中,
锌先与反应生成硝酸锌和银, 反应完,锌再
与反应生成硝酸锌和铜。 点时锌和硝酸银反应,
且硝酸银还未完全反应,此时溶液中的溶质为硝酸锌、硝酸铜和硝酸银,
溶液中的阳离子有锌离子、铜离子和银离子,A正确; 点时锌和硝酸银恰
好完全反应,则固体为银和锌,B正确;由图可知,点到 点过程中溶液
质量增大,发生的是锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,反应的化学方程式
为 ,每65份质量的锌能生成64份质量
的铜,则金属的质量减小,C错误;点时锌和硝酸铜恰好完全反应, 点
时的溶液为硝酸锌溶液,为无色,D正确。
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【拓展考法】 某同学向一定量硝酸银和硝酸铜的混合
溶液中逐渐加入锌粉。溶液中溶质的种类与加入锌粉
的质量关系如图所示。
(1)写出在 点时发生反应的化学方程式:_________
___________________________。
【解析】由图知, 点溶液中有三种溶质,此时发生的反应是锌与硝酸银
反应生成硝酸锌和银,溶液中溶质有硝酸银、硝酸锌和硝酸铜,反应的化
学方程式为 。
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(2) 点对应的溶液中含有的阳离子是____________(填离子符号)。
、
【解析】 点溶液中有两种溶质,此时硝酸银已完全反应,此时发生的反
应是锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,溶液中的溶质为硝酸锌、硝酸铜,
则点对应的溶液中含有的阳离子是、 。
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(3)若 点时溶液的质量与加入锌粉前溶液的质量相等,请解释原因:___
________________________________________________________________
_________。
锌与硝酸银溶液反应溶液减少的质量恰好等于锌与硝酸铜溶液反应溶液增加的质量
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【解析】锌与硝酸铜、硝酸银反应的化学方程式及其
质量关系为
由此知,锌与硝酸银反应使溶液的质量减少,锌与硝酸铜反应使溶液的质
量增大,当锌与硝酸银反应溶液减少的质量恰好等于锌与硝酸铜反应溶液
增加的质量时, 点时溶液的质量与加入锌粉前相等。
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7.[2024广州二模]将一定量锌和金属 的混合粉末加入一定量的氯化铜溶
液中,溶液质量的变化情况如图所示。反应结束后过滤,下列说法正确的
是( )
A. 金属活动性:
B. 滤液中一定有和金属的盐,可能有
C. 滤渣中一定有,可能有和
D. 若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生,则滤渣中一定有
√
33
【解析】将一定量锌和金属 的混合粉末加入一定量的氯化铜
溶液中,溶液的质量先增加后减小,说明锌和金属 均能与氯
化铜溶液反应,结合锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜,反应
的化学方程式为 ,每65份质量的
锌可置换出64份质量的铜,溶液的质量增加,则首先发生的反应是锌与氯
化铜的反应,再发生的是 与氯化铜的反应,则金属活动性:
,A错误;滤液中一定有和金属 的盐,氯化铜可能有
剩余,B正确;由A分析可知,滤渣中一定有,可能有 ,不可能有锌,
C错误;若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生,滤渣中一定有 ,不可能有
锌,D错误。
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8.为探究金属与盐的反应,向与的混合溶液中加入 某金
属 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。
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通过分析图中信息进行判断,下列说法中,不合理的是( )
A. 滤液中一定没有银离子
B. 加入的金属 不可能是单质铁
C. 滤渣的质量一定小于
D. 滤渣中一定含有金属单质、、
√
36
【解析】向与的混合溶液中加入某金属 的粉末,充
分反应,过滤得到无色滤液和滤渣,说明先和硝酸银反应生成银和 的
硝酸盐,再与硝酸铜反应生成铜和 的硝酸盐,且硝酸银和硝酸铜均反应
完全。滤液中不含有银离子,A正确;铁和硝酸银、硝酸铜反应生成的硝
酸亚铁溶液呈浅绿色,故不可能是铁,B正确;如果 是镁,根据反应
的化学方程式可知,反应过程中固体的质量均增大,最终滤渣质量大于
,C错误;滤渣中加入稀盐酸产生气体,说明 过量,滤渣中一定含有
金属单质、、 ,D正确。
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9.某混合溶液含、、 ,对其进行如下探究
( 表示一种金属元素)。已知固体乙为混合物,回答下列问题:
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(1)加入一定量的铁后发生的化学反应方程式:
______________________________________________________________
(写一个)。
[或
39
【解析】由于金属活动性顺序:铁 铜 银,则铁能和硝酸银反应生成
银和硝酸亚铁,铁能和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,则滤液A中一定含
有硝酸亚铁,加入 后,固体乙为混合物,且固体甲能和稀盐酸反应,则
说明加入的铁粉过量,且在金属活动性顺序中, 能将铁从硝酸亚铁中置
换出来,则固体乙中含有铁和过量的,即在金属活动性顺序中, 位于
铁前面。
(1)加入一定量的铁后,铁和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,铁和硝
酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,化学方程式分别为
、 。
40
(2)滤液C中的溶质为____________。
、
【解析】结合上述分析可知,固体甲中含有铁、铜、银,加入稀盐酸后,
铁能和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,则过滤后滤液C中的溶质为
和过量的 。
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(3)铜、银、铁和 的活动性顺序从强到弱依次为__________________。
铁铜银
【解析】结合上述分析可知,金属活动性顺序从强到弱依次为铁
铜 银。
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(4)固体丁的物质组成可能有___________种情况。
3(或三)
【解析】结合上述分析可知,固体乙的成分为、 ,加入一定量的硝酸
银时,先和硝酸银反应生成银和硝酸,待 完全反应后,铁再与硝酸
银反应生成银和硝酸亚铁,则充分反应后,固体丁中可能的情况为银;银
和铁;银、铁、 ,共三种情况。
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$$