内容正文:
2025陕西
化 学
课堂精讲册
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单元4 金属和金属材料
小专题培优5 金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的分析(8年4考)
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专题精讲
一、一种金属加入到一种盐溶液中
典例1 将一定质量的锌粉加入到硝酸铜溶液中,充分反应后过滤,得到滤
液和滤渣。
第一步:排金属活动性顺序。锌、铜两种金属的活动性顺序为________。
第二步:写对应的化学方程式。发生反应的化学方程式为______________
___________________________。
锌 铜
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第三步:分情况讨论。根据加入锌粉的质量,分析滤液、滤渣成分。
反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分
___________________________________________________ 与部分
反应 ____ ____________
____________
与 恰好
完全反应 ____ __________
过量,
完全反应 ________ __________
、
、
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第四步:根据题干及现象,分析滤液、滤渣成分。
(1)若向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有________。
(2)若滤液为蓝色,则滤渣中一定没有____,滤液中一定含有
_____________________。
、
、
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二、一种金属加入到两种盐溶液中
优先反应原则:“远距离先置换”。在金属活动性顺序中,两种的金属
活动性顺序距离越远,越优先发生反应。
典例2 将一定量的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。
第一步:排金属活动性顺序。锌、铁、银三种金属的活动性由强到弱的顺
序为_____________。
锌 铁 银
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第二步:写对应化学方程式。根据“远距离先置换”原则,即活动性最强的
金属与活动性最弱金属的盐溶液优先反应,先后发生反应的化学方程式分
别为_________________________________(先)、___________________
_______________(后)。
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第三步:分情况讨论。根据盐溶液参与反应的情况,分析滤液、滤渣成分。
反应进行的程度 滤渣成分 滤液成分
__________________________________________
与部分 反应 ____ __________________
________________
与 恰好完全
反应 ____ ____________
__________
、、
、
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反应进行的程度 滤渣成
分 滤液成分
__________________________________________ 完全反应, 与部
分 反应 ________ ____________
__________
完全反应, 与
恰好完全反应 ________ __________
、 均完全
反应, 有剩余 ________
______ __________
、
、
、
、、
续表
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第四步:根据题干及现象,分析滤液、滤渣成分。
(1)题干无任何条件:滤渣中一定含有____(填化学式,下同),可能
含有________;滤液中一定含有__________,可能含有________________
_______。
、
、
(2)当滤液呈现无色时:滤液中一定不含__________________,滤渣中
一定含有________。
(3)若向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,滤渣中一定含有________,
滤液的组合有___种情况。
、
、
、
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【归纳总结】①滤液中一定存在活动性最强的金属对应的离子,滤渣中一
定存在活动性最弱的金属单质;②常考隐含条件: .溶液的特殊颜色:蓝
色 含有______(填离子符号,下同);浅绿色 含有______; .向滤
渣中加入稀盐酸或稀硫酸有气泡产生,说明滤渣中含有位于氢前的金属。
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针对训练
1.[2024重庆A]中国应用的湿法炼铜技术,是对世界化学史的一个贡献。现
将一根光亮的铁钉放入硫酸铜溶液里充分反应。下列说法的组合中正确的
是 ( )
A
①反应能证明两种金属的活动性
②反应后溶液的质量增加
③反应生成的溶质为硫酸铁
④反应后固体表面附着一层红色物质
A. ①④ B. ②③ C. ①②④ D. ②③④
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2.向盛有一定量铁粉的烧杯中不断滴入硫酸铜溶液,烧杯中有关量的变化
如下图,其中正确的是 ( )
B
A. B. C. D.
解析:向盛有一定量铁粉的烧杯中不断滴入硫酸铜溶液,铁与硫酸铜反应
生成铜和硫酸亚铁,根据
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可知,反应后固体质量增加,A错误;铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,
没有水生成、也没有水参与反应,因此随着硫酸铜溶液的加入,水的质量
不断增加,B正确;未加入硫酸铜溶液时,烧杯中溶液的质量为0,随着硫
酸铜溶液的不断加入,烧杯中溶液的质量不断增大,待烧杯中的铁完全反
应后继续加入硫酸铜溶液,溶液质量继续增大,根据
可知,溶液质量增大的幅度较大,C错误;向盛有一定量铁粉的烧杯中不
断滴入硫酸铜溶液,一开始溶液中铁元素的质量为零,铁与硫酸铜反应生
成铜和硫酸亚铁,随着反应的进行,溶液中铁元素的质量逐渐增加直至铁
完全反应不再变化,D错误。
3.[2023衡阳]向和 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 ( )
D
A. 若滤液为蓝色,则滤渣中一定含有和
B. 若滤液不为蓝色,则滤液中可能不含
C. 若往滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有
D. 所得滤液的质量一定比原溶液的质量大
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解析:向和 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;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 ,A错误;若滤液不为蓝色,
说明滤液中不含氯化铜,但是氯化镁与锌不反应,则滤液中一定含 ,
B错误;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,则滤渣中一定含有和,一定没有 ,C错误;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,D正确。
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4.[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
解析: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
铁溶液显浅绿色,若滤液呈浅绿色,则滤液中一定含有反应生成的硝酸亚
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铁和未参与反应的硝酸锌,A错误;铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,
一定有银生成,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;铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和
银,锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌,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。
5.[2024陕西14题5分]化学课堂上,老师为同学们演示了如图所示的实验。
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(1)铜丝插入 溶液一段时间后,观察到的两个现象分别是_______
___________________、____________________,发生反应的化学方程式
是________________________________。
铜丝表面有银白色固体析出
溶液由无色变为蓝色
解析:铜和硝酸银反应生成银和硝酸铜,则可观察到铜丝表面有银白色固
体析出,溶液由无色变为蓝色;反应的化学方程式为
。
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(2)铝丝表面析出红色固体时,试管内溶液中的溶质一定有__________。
解析:若溶液中有硝酸银和硝酸铜,铝先和硝酸银反应生成银和硝酸铝,
待硝酸银完全反应后,铝才和硝酸铜反应生成铜和硝酸铝,铜为红色,则
铝丝表面析出红色固体时,试管内溶液中的溶质一定有硝酸铝,可能含有
硝酸铜。
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6.某化学兴趣小组对含有、、 的工业废水进行实
验探究和回收,流程如下( 表示一种金属元素),根据探究流程,回答
下列问题:
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(1)气体 的化学式为____。
解析:向含有、、 的工业废水中加入一定量的
铁,铁与硝酸银反应生成银和硝酸亚铁,硝酸银反应完后,铁再和硝酸铜反
应生成铜和硝酸亚铁,向固体甲中加入过量稀盐酸,有气体生成,说明加
入的铁过量,固体甲中含铁,铁与盐酸反应生成氢气,故气体 为氢气。
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(2)金属、、、 的活动性由强到弱的顺序是_________________
___。
解析:滤液A中含硝酸亚铁,硝酸亚铁溶液呈浅绿色,加入过量的 得到
无色滤液B,说明能置换出铁,则的金属活动性大于铁,故金属 、
、、的金属活动性由强到弱的顺序是 。
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(3)固体甲的成分是_____________,滤液C的成分为____________。
、、
、
解析:固体甲中有铁,则、完全反应,因此甲中含有 、
、,滤液C中含铁与过量稀盐酸反应生成的 ,则滤液C的溶质
成分为、 。
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(4)滤液D中所含溶质的成分可能有___种情况。
3
解析:固体乙中含铁和,的金属活动性强于铁,加入硝酸银溶液, 先
与硝酸银反应生成和银;如果 足量,滤液D中所含溶质为
;如果与硝酸银恰好完全反应,滤液D中所含溶质为 ;
当 完全反应,铁与硝酸银反应后,铁有剩余,滤液D中所含溶质为
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、;当 完全反应,铁与硝酸银恰好完全反应,滤液D
中所含溶质为、;当 、铁完全反应,滤液D中所含溶
质为、和 。故滤液D中所含溶质的成分可能有3
种情况。
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7.[2024西安市师大附中模拟]化学兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含
有、 的废液,他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计
了如图操作方案,结合方案回答下列问题。
(1)操作 需要用到的玻璃仪器除了漏斗、烧杯之外,还需要________。
玻璃棒
解析:通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离,操作 的名称是过滤,
该操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
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(2)固体A中含有________(填化学式)。
、
解析:金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合
物的水溶液中置换出来,因为①加入过量的 ,发生反应的化学方程式为
,所以固体A的成分为剩余的、 。
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(3)写出生成气体 的化学方程式____________________________,该反
应的基本反应类型为__________。
置换反应
解析:根据分析,生成气体 的化学方程式是
,属于置换反应。
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(4)小组同学又收集到一些含硝酸银、硝酸铜的混合废液,同学们向其
中加入一定量锌粉,反应停止后过滤,滤液仍为蓝色。则有关判断正确的
是______(填字母)。
BCD
A. 将滤渣加入稀盐酸中,可能会产生气泡
B. 滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜
C. 为了探究滤液中可能存在的溶质,可以向滤液中滴加 溶液
D. 将滤液加入盛有溶液的烧杯中,反应后烧杯中溶液的 会减小
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解析:锌、铜、银三种金属的活动性顺序为锌 铜 银,将一定量的锌
粉加入硝酸银、硝酸铜的混合液中,锌最先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,
待硝酸银耗尽,若锌粉还有剩余,再继续与硝酸铜反应,滤液仍为蓝色,
说明原废液中的硝酸铜还有剩余,则滤渣中一定不含锌,一定有银,可能
有铜;根据分析,将滤渣加入稀盐酸中银和铜都不会和盐酸反应,不会产
生气泡,A错误;滤液中一定含有硝酸铜和硝酸锌,B正确;滤液中一定
含有硝酸铜和硝酸锌,若锌的质量与废液中的硝酸银恰好完全反应,则滤
液中不含硝酸银,若锌未将硝酸银耗尽,则滤液中含有硝酸银,故滤液中
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可能含有硝酸银,可以向滤液中滴加 溶液检验硝酸银的存在,若产生
白色沉淀,则存在硝酸银,反之则不存在,C正确;滤液中一定含有硝酸
铜和硝酸锌,将滤液加入盛有 溶液的烧杯中,硝酸铜和氢氧化钠反
应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硝酸钠,消耗了氢氧化钠,碱性减弱,故反应
后烧杯中溶液的会减小,D正确;故选 。
34
$$