内容正文:
培优专题16
金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分的分析
(2025.14)
专题突破
类型1]一种金属与两种盐溶液的反应
例1将一定量的锌粉加人Cu(NO3)2和AgNO,的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。分析滤
液、滤渣的成分:
第一步排顺序。锌、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序为
第二步写反应。根据“远距离先置换”写出发生反应的化学方程式,先发生的反应:
;后发生的反应:
第三步
分析讨论。根据加入Z的量,分情况讨论,分析反应后物质(滤液、滤渣)的成分:
加入锌粉的量
滤液中溶质成分
滤渣成分
AgN0,的质量Cu(NO,),的质量
①只反应掉部分AgNO3
,①H
②AgNO3恰好完全反应
②
的
③
③完全反应掉AgNO,
量
④H
反应掉部分Cu(NO,)2
⑤H
④恰好完全反应掉
AgNO,恰好
Cu(N0),恰好
完全反应
完全反应
AgNO3和Cu(NO3)2
⑤锌粉过量
第四步
分析现象。根据题给信息分析滤液、滤渣的成分及现象。
类型2两种金属与一种盐溶液的反应
例2向Fe和Cu的混合物中加入AgNO,溶液,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。分析滤液、滤渣的成分。
了@方法指导++十+十十+十+++十+十十十十十+十+十十叶十十+十十++++++
第一步排顺序。铁、铜、银三种金属的活动性由强到弱的顺序为
第二步
写反应。根据“远距离先置换”写出发生反应的化学方程式,先发生的反应:
;后发生的反应:
第三步
分析讨论。根据加入AgNO,溶液的量,分情况讨论,分析反应后物质(滤液、滤渣)的成分:
加入硝酸银的量
滤液中溶质成分
滤渣成分
Fe的质量
Cu的质量
①只能反应
,①H
掉部分Fe
②Fe恰好完全反应
AgNO
②H
的
③完全反应掉Fe,
质
③H
量
反应掉部分Cu
④H
④恰好完全反
⑤
Fe恰好
Cu恰好
应掉Fe和Cu
完全反应
完全反应
⑤AgNO,过量
第四步
分析现象。根据题给信息分析滤液、滤渣的成分及现象。
十十十十种十十十十十
40
初中科学培优专题
跟踪训练
1.(2025绍兴六校联盟模拟)往AgN03和Cu(N03)2
A.由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过
B.两支试管混合后,固体总质量比反应前铁粉的
滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。据此分
总质量一定增加
析,下列结论错误的是
C.滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn
A.滤渣中一定有Fe
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2
B.滤渣中一定有Cu
5.为比较Zn、Fe、Cu的金属活动性,在锌粉、铁粉的
C.滤液中一定有Fe2+
混合物中加入一定量的硫酸铜溶液,反应前后的
D.滤液中一定有Ag+、Cu2+
微观模型如图所示。
2.(2025杭州高桥初中一模)如图所示,将足量铜片
相对数量:
●
相对数量
Zn:
浸入盛有硝酸银溶液的试管中,待充分反应后取
Zn:100
Fe:100
Fe:100
Cu:80
出铜片,再将洁净的铁片浸入该试管的溶液中,下
Cu:80
Zn:80
列分析不正确的是
Z
Fe Cu
Zn Cu Fe Zn
反应前
反应后
AgNO.E
(1)反应后微观模型中的“?”处应填写的数值是
溶液目铜片
圈铁片
0
A.铁片上析出的固体中一定有Ag和Cu
(2)由该反应微观模型可得出的金属活动性顺序
B.实验结束时溶液中一定含有Fe24
为
(填字母)。
C.反应结束后试管中的溶液质量一定减少
A.Zn>Cu
B.Cu>Fe
C.Zn>Fe
D.实验能证明铜、铁、银的金属活动性强弱
(3)向反应后的混合物中添加过量的硫酸铜溶液,
3.(2025金华湖海塘二模)向一定质量的硝酸银和
反应结束后溶液中一定存在的金属离子是
硝酸铜混合溶液中逐渐加铁粉,溶液中溶质质量
0
的变化与加入铁粉质量关系如图所示,下列说法
6.(2025杭州西湖区三模)将铁粉和稀硫酸先后加
正确的是
(
入一定量的硫酸铜溶液中,搅拌使之充分反应。
十溶质质量/克
实验过程中,加入物质的质量与烧杯中剩余固体
的质量关系如图1所示。
剩余固体的质量/g
d
C
铁粉的质量/克
0
镁条
A.a点时,溶液中有三种溶质
5.6
加入物质
CuSO.和
B.b点时,固体中有两种金属
铁粉稀硫酸总质量/g
FeSO,溶液
图1
图2
C.往b~c段溶液中滴加稀盐酸,有白色沉淀生成
D.取d点的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
(1)a点时剩余的固体物质是
(填化
4.(2025衢州风华三模)按如图流程进行实验(每步
学式)。
均充分反应)。反应结束后,将烧杯内物质进行过
(2)n点对应的横坐标数值是
滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现象,下列
(3)实验过程中共产生FS04的质量为
说法不正确的是
(
(4)模型能够直观反映化学变化的结果。将一定
加入
质量的镁条放入某一溶液(如图2)中,其溶质硫
定量的氯
酸铜和硫酸亚铁的质量相同,充分反应后烧杯内
化锌溶液
固体的组成和质量大小关系不可能的是
铁粉
无明显现象
(填字母)。
混合
加入一
Cu
定量的氯
Fe
Fe)Cu
Mg
化铜溶液
Fe
Cu
铁粉
有红色固体析出
D
初中科学培优专题
41NaOH和BaCL2,C错误;氢氧化钠变质会生成碳酸
钠,碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化
钠,实验过程中有白色沉淀生成,说明原溶液中含
有碳酸钠;最终溶液的pH大于7,说明原溶液中含
有氢氧化钠,由实验可知,该份氢氧化钠溶液部分
变质,D正确。
2.(1)CaCO3 2HCI=CaCl2 +CO2 H2O
(2)Ca(0H)2+2HCl=CaCl2+2H,0取少量
白色固体于试管中,加适量的水充分振荡后,加入
1~2滴无色酚酞试液(合理即可)溶液变红(与
上一空对应)(3)密封
3.(1)2Na0H+C02=Na,C03+H20
(2)有气泡产生(3)11.92<m<13.69(4)66%
【解析】(3)该氢氧化钠固体部分变质,即该氢氧化
钠固体样品中含氢氧化钠和碳酸钠,故其溶液的
pH应介于实验1和实验2之间,即m的取值范围
是11.92<m<13.69。(4)反应前后的质量差为反
应生成二氧化碳的质量,则生成二氧化碳的质量为
0.30g;设该氢氧化钠固体样品中碳酸钠的质量
为x。
Na,CO,+2HCI =2NaCl +H,O+CO,
106
44
x
0.30g
106
44-0.30g
x≈0.72g
设该样品中变质的氢氧化钠的质量为y。
CO,+2NaOH=Na,CO,+H,O
80
106
y
0.72g
80
1060.72g
y≈0.54g
该NaOH固体的变质率为
0.54g
0.54g+(1.0g-0.72g)×100%≈66%。
4.(1)玻璃棒、滤纸(或漏斗或烧杯等)(2)产生气
科学
泡(3)不合理:因为氧化钙与水反应会生成氢氧
化钙,也能使酚酞试液变红(4)将样品加热至
500~900℃,称量固体质量是否减小或是否有水
专
生成
【解析】(1)过滤操作中需要用到的器材有玻璃棒、
滤纸、漏斗、烧杯等。(2)根据实验结论样品中有
CaC03,则加人稀盐酸会生成C0,,产生气泡。
(3)为证明样品中含有Ca(OH)2,小红提出可向步
骤①的试管中滴加几滴无色酚酞试液,若溶液变
红,则证明样品中含有Ca(OH)2。这种做法不合
理,因为氧化钙与水反应会生成氢氧化钙,也能使
酚酞变红。(4)由于Ca(0H,50℃Ca0+H,0,
故可将样品加热至500~900℃,称量固体质量是
否减小或检验是否有水生成。
培优专题15无明显现象反应的探究
专题突破
①稀醋酸②酸③有气泡产生④氯化钡溶液(或
54
浙江科学参
氢氧化钡溶液,合理即可)⑤软塑料瓶都变瘪,A瓶
变瘪程度更大⑥作对比,排除氢氧化钠溶液中水对
实验的干扰⑦蓝⑧白⑨气泡
跟踪训练
1.C2.D
3.(1)再将浓盐酸滴入b中(2)溶液由红色变为无
色(3)二氧化碳能溶于水会导致U形管内压强
减小,在大气压的作用下烧杯中的溶液进入U形管
(4)将氢氧化钠溶液换成等量的水重复上述实验,
观察到水进入U形管但不能充满U形管(或取适
量反应后U形管中溶液于试管中,滴加适量氯化
溶液,观察到产生白色沉淀,合理即可)
4.(1)溶液颜色由红色变为无色,溶液的温度升高
(2)1(3)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子
(4)能;因为B试管内液面上升的高度大于A试管
培优专题16金属与盐溶液反应后
滤液、滤渣成分的分析
专题突破
例1【方法指导】Zn>Cu>Ag
Zn +2AgNO,=Zn(NO3 )2 +2Ag
Zn Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
①Zn(NO3)2、AgNO3、Cu(NO,)2Ag
②Zn(NO3)2、Cu(N03)2Ag
③Zn(NO3)2、Cu(NO,)2Ag、Cu
④Zn(NO,)2Ag、Cu
⑤Zn(NO3)2Ag、Cu、Zn
例2【方法指导】Fe>Cu>AgFe+2AgNO,—
Fe(NO3 )2 +2Ag Cu+2AgNO;=Cu(NO3 )2 +2Ag
①Fe(NO3)2Ag、Fe、Cu②Ffe(NO3)2Ag、Cu
③Fe(N03)2、Cu(NO3)2Ag、Cu④Fe(N03)2
Cu(NO3)2Ag⑤Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3Ag
跟踪训练
1.D【解析】由题意可知,向滤渣中加入稀盐酸,有
气泡产生,说明加入的铁有剩余,则一定有银、铜被
全部置换出来。因此,滤液中一定含有Fe(NO,)2,
滤渣中一定含有Ag、Fe、Cu。由以上分析可知:滤
渣中一定有Fe,A正确;滤渣中一定有Cu,B正确;
滤液中一定有Fe2+,C正确;滤液中一定没有Ag、
Cu2+,D错误。
2.A【解析】铜与硝酸银溶液发生置换反应生成硝
酸铜和银,待充分反应后,铜片上覆盖着一层银白
色的固体,此时试管里为硝酸铜溶液,再将洁净的
铁片浸入该溶液中,铁与硝酸铜溶液发生置换反应
生成硝酸亚铁和铜,铁片上覆盖着一层红色物质,
所以铁片上析出的固体中一定有Cu,A不正确;铁
与硝酸铜溶液发生反应生成硝酸亚铁和铜,实验结
束时溶液中一定含有Fe2+,B正确;根据反应的化
学方程式及质量关系可知:
Cu+2AgNO=Cu(NO3)2 +2Ag
64
216
考答案及解析
Fe+Cu(NO),=Fe(NO),+Cu,
56
64
每64份质量的铜置换出216份质量的银,每56份
质量的铁置换出64份质量的铜,所以反应后试管
中的溶液质量一定减小,C正确;铜可以置换出硝
酸银溶液中的银,说明铜比银活泼,铁可以置换出
硝酸铜溶液中的铜,说明铁比铜活泼,所以该实验
能证明铜、铁、银的金属活动性强弱,D正确。
3.A【解析】铁的金属活动性比银、铜强,向一定质
量的硝酸银和硝酸铜混合溶液中逐渐加铁粉,铁先
与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁和银,硝酸银反应
完,铁才能与硝酸铜溶液反应生成硝酸亚铁和铜。
b点时,铁与硝酸银溶液恰好完全反应,则a点时,
铁粉量不足,硝酸银溶液有剩余,溶液中有硝酸亚
铁、硝酸银、硝酸铜三种溶质,A正确;b点时,铁与
硝酸银溶液恰好完全反应,固体中只有银一种金
属,B错误;b~c段,是铁与硝酸铜溶液反应生成硝
酸亚铁和铜,b~c段溶液中不含硝酸银溶液,往
b~c段溶液中滴加稀盐酸,没有沉淀生成,C错误;
d点是铁与硝酸铜溶液完全反应后继续加入铁粉,
d点的固体是铁、银、铜的混合物,取d点的固体,加
入稀盐酸,有气泡产生,D错误。
4.D解析】由于金属的活动性强弱是锌>铁>铜,
在进行实验时,铁不能与氯化锌反应,能与氯化铜
反应生成氯化亚铁和铜,反应结束后,将烧杯内物
质进行过滤,向滤渣中加入少量稀盐酸,无明显现
象,说明铁没有剩余,滤渣中一定有Cu,一定没有
Fe和Zn。根据铁不能与氯化锌反应,说明金属活
动性:锌>铁;铁能与氯化铜反应,说明金属活动
性:铁>铜;可以判断出铁、铜、锌的活动性顺序,A
正确;由于每56份质量的铁能置换出64份质量的
铜,所以两支试管混合后,固体总质量一定增加,B
正确;滤渣中一定有Cu,一定没有Fe和Zn,C正
确;滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl,,可能含有
CuCL2,D不正确。
5.(1)20(2)A、C(3)Zn2+、Fe2+、Cu2+
6.(1)Cu、Fe(2)11.2(3)30.4g(4)C
【解析】(1)α点是铁与硫酸铜完全反应后,铁粉过
量,此时剩余固体中含有剩余的铁和生成的铜。
(2)由图示可知,与硫酸铜反应的铁的质量是5.6g,
设5.6g铁与硫酸铜反应生成铜的质量为x,
Fe CuSO,=FeSO +Cu
56
64
5.6g
64
56-5.6g
x=6.4g
与硫酸铜反应完剩余的铁的质量为12g-6.4g=
5.6g,所以反应前铁的总质量为5.6g+5.6g=
11.2g,n点对应的横坐标数值是11.2。(3)由图
示可知,铁与硫酸铜反应完后,剩余铁与稀硫酸继
续反应,铁全部转化为硫酸亚铁,设生成硫酸亚铁
的质量为y,根据:
浙江科学参
Fe FeSO,
56
152
11.2gy
152
y
5611.2g
y=30.4g
所以实验过程中共生成硫酸亚铁的质量为30.4g。
(4)根据金属的活动性顺序:镁>铁>铜,将镁条加
人溶质为硫酸亚铁和硫酸铜的溶液中,镁先与硫酸
铜反应生成硫酸镁和铜,该反应的化学方程式为
Mg+CuS0,=Mgs04+Cu,即每24份质量的镁能
置换出64份质量的铜,硫酸铜反应完全之后,若镁
还有剩余,镁会与硫酸亚铁反应生成硫酸镁和铁,
该反应的化学方程式为Mg+FeSO4一MgS0,+
Fe,即每24份质量的镁能置换出56份质量的铁.
经上述分析,若镁无剩余,且只与硫酸铜反应置换
了铜,A不符合题意;经上述分析,若镁无剩余,可
能硫酸铜完全反应完,且硫酸亚铁反应了一部分,
则生成的铜的质量可能大于生成的铁的质量,B不
符合题意;经上述分析,若镁有剩余,说明硫酸铜和
硫酸亚铁均反应完全,根据硫酸铜和硫酸亚铁的质
量相同,则生成铁的质量一定小于生成铜的质量,
而图示中生成铁和铜的质量相等是不合理的,C符
合题意,D不符合题意。
培优专题17物质的检验、鉴别与除杂
专题突破
一、1.①紫色石蕊试液②有气泡产生③有气泡产
生④无色酚酞试液⑤有蓝色絮状沉淀生成
⑥AgNO,⑦产生白色沉淀且沉淀不溶解⑧有
白色沉淀产生,加入稀硝酸后沉淀消失并有气泡
产生
2.①带火星的木条伸入集气瓶中②木条复燃
③澄清石灰水中④澄清石灰水变浑浊⑤有水
珠生成⑥无明显现象⑦有水珠生成⑧变浑
浊⑨无明显现象⑩变浑浊①黑色固体变成
红色,澄清石灰水变浑浊
中
例1A
二、3.①黄铜②黄铜③氢氧化钠固体④氯化钠
培
固体⑤硝酸铵固体⑥碳酸钠固体⑦碳酸钠
固体
优专
例2A【解析】木炭粉末和氧化铜粉末均为黑色,
仅通过观察颜色无法区分二者,A不正确;氧气具
有助燃性,将燃着的小木条分别伸入两瓶气体中,
在空气中木条正常燃烧,在氧气中木条燃烧更旺,
现象不同,可鉴别空气和氧气,B正确;白醋有酸
味,食盐水没有气味,可用闻气味的方法鉴别,C正
确;稀盐酸和氯化钡不反应,稀硫酸和氯化钡反应
生成硫酸钡白色沉淀,可以鉴别,D正确。
三、3.①稀硫酸(或稀盐酸)②在氧气流中加热
③高温煅烧④灼热的氧化铜⑤碳酸氢钠
⑥氢氧化钠溶液⑦浓硫酸(或碱石灰)⑧0H
⑨HCl⑩SO①BaCL2②Cu2+BFe
@Ca2+⑤Na,C0,⑥H⑦Zn⑧Cu2+、S0
19Ba(OH)2
考答案及解析
55