金属与盐溶液间的置换反应专题复习
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专题04 金属与酸、金属与盐溶液的反应金属与酸反应的定量分析(2020湖南湘潭)1. 某固体由镁、锌、铁三种金属中的一种或几种组成,现取ag 固体于烧杯中,再加入足量稀盐酸,充分反应后,将所得溶液小心蒸干(不考虑操作过程中物质的损耗),得到(a+14.2)g 不含结晶水的固体,则a 的取值范围是A. 48≤a≤13.0B. 11.2<a≤13.0C. 3.6≤a≤11.2D. 4.8≤a<11.2 【答案】A【解析】【详解】镁与稀盐酸反应:22Mg+2HCl=MgCl +H ↑;锌与稀盐酸反应:22Zn+2HCl=ZnCl +H ↑;铁与稀盐酸反应:22Fe+2HCl=FeCl +H ↑,充分反应后,将所得溶液小心蒸干(不考虑操作过程中物质的损耗),得到(a+14.2)g 不含结晶水的固体,故最后得到的是盐酸盐混合物,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的质量不变,故该盐酸盐混合物中氯元素的质量为:(a+14.2)g-ag=14.2g ; 假设该金属固体全部是镁,设镁的质量为x22Mg +2HCl =MgCl +H 247114.2gx↑氯元素质量24=7114.2gx x =4.8g ; 假设该金属固体全部是锌,设锌的质量为y 22Zn +2HCl =ZnCl +H 657114.2gy ↑氯元素质量65=7114.2gy y =13g ; 假设该金属固体全部是铁,设铁的质量为z22Fe +2HCl =FeCl +H 567114.2gz氯元素质量56=7114.2gz z =11.2g ; 故a 的取值范围为:4.8≤a≤13.0。
故选A 。
(2020湖北武汉) 2. 有一包固体粉末X 可能含有锌、铁、氧化铜中的一种或几种。
为探究其成分,将mg 固体粉末加入到一定质量的稀盐酸中,充分反应后剩余ng 固体。
下列说法正确的是A. 若固体粉末X 含有铁,则m 可能小于nB. 若充分反应后溶液中含有四种阳离子,则剩余固体一定为纯净物C. 若充分反应后溶液中含有三种阳离子,则固体粉末X 一定由三种物质组成D. 剩余ng 固体可能由铁和氧化铜组成【答案】B【解析】【详解】A 、固体X 一旦被溶解,则固体质量一定会减小,即使氧化铜转化为单质铜,固体质量还是会减小,因此m 一定大于n ,选项错误;B 、若充分反应后溶液中含有四种阳离子,则溶液中的溶质是氯化锌、氯化亚铁、氯化铜和稀盐酸,则剩余的固体不能与稀盐酸反应,即该固体只能是铜,铜是一种纯净物,选项正确;C 、若溶液中含有三种阳离子,则溶液中一定含有氯化锌、氯化亚铁,可能含有盐酸、氯化铜中的一种,则滤渣中一定不含锌、铁,一定含有铜,可能含有氧化铜,固体粉末X 由三种或两种物质组成,选项错误;D 、将酸加入固体混合物中,盐酸先与氧化铜反应生成氯化铜和水,活动性比铜强的铁或锌能够与氯化铜反应生成铜,所以剩余固体中一定会有铜,选项错误,故选B 。
专题提升Ⅰ 金属的置换反应 目录 模块一 知己知彼 (1)模块二 知识掌握 (1)知识点一、金属与酸反应的图像 (1)知识点二、金属与盐反应的先后问题 (3)知识点三、金属与酸、盐反应的质量变化问题 (5)模块三 巩固提高 (7)模块一 知己知彼学习目标目标解读 金属是初中常见且非常重要的知识。
涉及金属与酸、盐的置换,该类题目考察知识面广、综合性强,是考查学生逻辑思维的一类题目。
考察的知识较多,结合金属与酸、盐的基本属性,以选择填空和简答、计算题为主,探究题也涉及,难度较大。
模块二 知识掌握知识点一、金属与酸反应的图像分析金属与酸反应的图像要看清楚横坐标和纵坐标所表示的量。
(1)当横坐标表示时间、纵坐标表示产生氢气的量时,直线的“坡度”能够反映 ,坡学习目录知识重点度越陡,表示生成氢气越,金属活动性越。
(2)当横坐标表示加入的酸的质量时,则图像的“坡度”不能用来表示产生气体的速率,在金属未反应完之前,横坐标相同时,产生的氢气质量。
[例题1]建立模型是科学学习中常用的方法。
向等质量的锌粉和铁粉中,分别加入相同质量分数的稀硫酸。
下列模型能正确反映实验中产生氢气质量与加入硫酸质量之间关系的是()A.B.C.D.[例题2]向盛有硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中缓缓加入锌粉,经搅拌使锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应。
现根据可能出现的情况,以加入锌粉的质量为横坐标,以烧杯中生成的固体质量为纵坐标,小科同学分别作出了三幅关系图。
其中A点表示锌粉与溶液中的溶质恰好完全反应时的质量。
下列说法正确的是()A.线段BC表示锌与硝酸银的反应B.反应结束时,三种情况的溶液溶质种类不同C.丙图表示反应结束时,参加反应的锌的质量大于生成的银与铁的总质量D.线段OB与X轴夹角>45°>线段BC与X轴夹角的主要原因是三种金属的金属活动性不同[例题3]在定量研究金属与酸的化学反应时,绘制出如图所示金属与氢气质量关系的图象,分析图象得到的以下结论中,正确的是()①Na、Mg、Zn三种金属都能置换出酸中的氢②生成相同质量的氢气消耗金属的质量为Na>Mg=Zn③生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的质量比为23:24:65④生成相同质量的氢气消耗Na、Mg、Zn三种金属的原子个数比为2:1:1。
2023年中考化学专题训练——金属与盐溶液反应一、单选题1.波尔多液由硫酸铜、生石灰加水配制而成。
在烧杯中加入少量波尔多液,向其中加入过量稀盐酸,待溶液澄清后,再放入一个表面光亮的铁钉,下列实验现象或结论错误的是A.铁钉表面有红色固体析出B.铁钉表面有金属钙析出C.有无色气泡放出D.该实验说明铁的金属活动性比铜的强2.若将一定量的铁粉与硫酸铜溶液混合,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,下列判断正确的是A.硫酸铜中铜、硫、氧元素的质量比是1:2:1B.反应前后各元素的化合价都发生了改变C.若滤液呈蓝色,则加入的铁粉无剩余D.若向滤渣中加入稀盐酸无气泡,则滤液中一定有硫酸铜3.把一定量镁粉和锌粉的混合物放入硫酸铜溶液中,充分反应后过滤,往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生。
下列情况不可能的是A.滤渣只含有Cu、Zn B.滤液中的溶质只含有ZnSO4 C.滤渣含有Cu、Zn、Mg D.滤液中的溶质只含有MgSO4 4.将m克Fe加入到含n克CuSO4的溶液中,下列图像能正确表示反应中固体质量变化的是A.B.C.D.5.烧杯中现有质量为11.2g 的铁,先逐滴向烧杯中加入一定量的Cu(NO 3)2溶液,充分反应后再逐滴加入AgNO 3溶液,剩余固体质量与所加溶液总质量的关系如图所示。
下列说法正确的是A .A 点剩余固体中Cu 的质量为m 1gB .AB 段发生的是Cu 和AgNO 3溶液的反应C .C 点溶液中的溶质为Fe(NO 3)2和AgNO 3D .m 2对应的数值为43.26.下列实验操作能达到实验目的的是 选项物质 目的 主要实验操作 A 蚕丝、羊毛线鉴别 取样,灼烧,闻气味 B Fe 粉和CuSO 4粉末分离 溶解、过滤、洗涤、烘干,蒸发结晶 C与NaOH 中和后,盐酸是否有剩余 检验 取样,滴加AgNO 3溶液,观察有无沉淀D Ca (NO 3)2溶液中混有CaCl 2 除杂 加入过量的Na 2CO 3溶液,搅拌、过滤、洗涤,将所得固体溶于适量稀硝酸A .AB .BC .CD .D7.现有X 、Y 、Z 三种金属,将X 和Y 分别放入盐酸中,X 溶解并产生H 2,Y 不反应,将Y 和Z 分别放入AgNO 3溶液中,一段时间后,在Y 表面有Ag析出,而Z 没有变化。
压轴题02金属与盐溶液反应后的成分分析类型一:实验方案可行性分析类型二:定性分析反应后固体成分和溶液组成类型三:定量分析反应后固体成分和溶液组成1.解题方法第一步:将题目中涉及的金属,按照金属的活动性由强到弱的顺序排列;第二步:判断能发生哪些反应及反应的先后顺序,写出相应的化学方程式;第三步:根据题干信息(实验现象、隐含条件等)判断反应后滤液、滤渣成分及质量变化等。
2.反应物质类型(1)一种金属与两种金属盐溶液反应,在金属活动性顺序中两种金属距离越远越先反应。
(2)一种金属和多种盐的混合溶液反应,金属先和最不活泼的金属的盐溶液反应。
(3)多种金属与一种盐溶液反应,最活泼的金属先和盐溶液反应。
类型一:实验方案可行性分析1.(2023春·山东临沂·九年级校考阶段练习)某同学欲选用下列几组试剂探究Al、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序,其中不能达到目的的是()A.Fe、Cu、Al2(SO4)3溶液B.Al、Cu、FeSO4溶液C.Fe、Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液D.Al、Fe、Cu、稀H2SO4【答案】A【详解】A、Fe、Cu与Al2(SO4)3溶液均不反应,说明活动性:Al>Fe、Al>Cu,但无法确定Fe与Cu的活动性强弱,不能达到目的;B、Al可与FeSO4溶液反应并置换出Fe,说明活动性:Al>Fe,Cu与FeSO4溶液不反应,说明活动性:Fe>Cu,可得到三种金属的活动性:Al>Fe>Cu,能达到目的;C、Fe与Al2(SO4)3溶液不反应,说明活动性:Al>Fe,Fe可与CuSO4溶液反应并置换出Cu,说明活动性:Fe>Cu,可得到三种金属的活动性:Al>Fe>Cu,能达到目的;D、Al、Fe均可与稀H2SO4反应并置换出H2,说明活动性:Al>H、Fe>H,但Al比Fe与稀H2SO4的反应更剧烈,说明活动性:Al>Fe,Cu与稀H2SO4不反应,说明活动性:H>Cu,可得到三种金属的活动性:Al>Fe>Cu,能达到目的。
解析金属与盐溶液间的置换反应金属与盐溶液混合后能否发生置换反应的判断、分析是初中化学的难点,学生在解决此类问题时很容易出错,其实,解决这类题目是有规律的。
一、理解内涵金属活动性顺序的内容:我们已经知道:金属与盐溶液间的置换反应是较活泼的金属可置换较不活泼的金属;盐类必须溶于水,故只有可溶性盐的水溶液才会与金属反应。
根据金属活动性顺序,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,也就是说:前面的金属单质与后面的金属离子不能共存于溶液中,常见反应有:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu值得注意的是极活泼的金属(钾、钠、钡、钙等)常温下与水剧烈反应,因此它们不能置换出盐溶液中的金属。
例如,金属钠与硫酸铜溶液反应时,钠首先与水反应生成氢气和氢氧化钠,然后氢氧化钠又与硫酸铜发生复分解反应:2Na+2H2O+CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑2NaOH + CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2↓二、熟记条件金属与盐溶液发生置换反应的条件是:(1)金属的位置:只有排在前面的金属才能把后面的金属从其盐溶液中置换出来;(2)特殊性:由于钾、钙、钠的化学性质非常活泼,在盐溶液中它们会首先与水反应生成相应的碱和氢气,因而不会置换出盐中的金属;(3)盐必须溶于水;(4)铁与盐溶液反应时生成+2价的亚铁盐,金属与铁盐反应时要用+2价的亚铁盐。
三、灵活运用在实际的应用中我们会发现在金属与盐溶液反应中,包括了这样2类反应.1.多种金属与一种盐溶液反应;2.一种金属与多种盐溶液反应。
但是无论其中哪一种反应,都遵循这样一条规律:金属活动性相差越大,它们间的置换反应越易发生。
1、一种金属与多种盐溶液反应例题1:在KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,则滤液中一定有,一定没有,可能有;滤渣中一定有,一定没有,可能有。
2022年中考化学专题复习——金属与酸、金属与盐溶液的反应考点一:金属与酸反应的定量分析1.将30g某合金粉末与足量的稀硫酸发生反应,生成1g氢气,这种合金的成分可能组成是()A.镁和铁B.铁和锌C.铝和镁D.锌和铜2.两个烧杯中装有等质量的金属铝和镁,然后分别逐渐加入同浓度的稀盐酸,产生氢气的质量与加入盐酸的质量关系如图所示。
下列说法正确的是()A.该图反映出镁比铝的金属活动性强B.a点时,两个烧杯中都有金属剩余C.b点时,两个烧杯中产生氢气的质量相同D.c点时,两个烧杯中的酸都恰好完全反应3.等质量、等浓度的稀硫酸分别与足量的镁、锌两种金属反应,下列图像能正确表示产生氢气质量与反应时间之间关系的是()A.B.C.D.4.将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属Y、Z 分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙),据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是()A.M>X>Y>Z B.M>X>Z>YC.X>M>Z>Y D.X>M>Y>Z5.将足量X、Y、Z、M四种金属分别投入等质量、等质量分数的稀盐酸中(反应关系如图甲),把金属Y、Z 分别投入硝酸银溶液中(反应关系如图乙),据此判断X、Y、Z、M的金属活动性顺序是()A.M>X>Y>Z B.M>X>Z>YC.X>M>Z>Y D.X>M>Y>Z4.现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)。
则下列说法中不正确的是()A.生成氢气的质量:甲>乙>丙B.相对原子质量:乙>丙>甲C.金属活动性:乙>甲>丙D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙5.质量相同质量分数相同的稀H2SO4与足量Mg、Al、Zn、Fe充分反应,生成氢气质量与金属质量的关系如图所示,分析图像信息,得出结论正确的是()A.四种金属都能与酸反应生成H2B.四种金属的活动性顺序:Al>Mg>Fe>ZnC.相同质量的四种金属与稀H2SO4反应,消耗酸的质量相等D.相同质量的四种金属与足量稀H2SO4反应氢气质量:Zn>Fe>Mg>Al考点二:金属活动性顺序的判断1.下列有关事实不能用金属活动性顺序解释的是()A.铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来B.相同条件下,镁和锌与稀盐酸反应的剧烈程度C.不能用金属铜与稀硫酸反应制取氢气D.铝制品抗腐蚀能力比铁制品强2.现有X、Y、Z三种金属单质如果把X和Y分别放入稀硫酸中,Y溶解并产生氢气,X不反应;又把X和Z 分别放入硝酸银溶液中,过一会儿,在X表面有银析出,而Z没有变化。
9.2 金属的化学性质第2课时金属与盐溶液的反应1.金属与盐溶液反应的实验探究(1)实验记录反应物CuSO4溶液AgNO3溶液NaCl溶液①Zn现象锌片表面附有一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色锌片表面附有一层银白色物质无明显变化化学方程式Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu2A gNO3+Zn===2Ag+Zn(NO3)2不反应②Fe现象铁丝表面附有一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色铁丝表面附有一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为浅绿色无明显变化化学方程式Fe+CuSO4===FeSO4+CuFe+2AgNO3===Fe(NO3)2+2Ag不反应③Cu现象无明显变化铜丝表面附有一层银白色物质,溶液由无色逐渐变为蓝色无明显变化化学方程式不反应Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag不反应①上述反应的共同特征都属于置换反应。
②锌、铁、铜、银、钠的活动性顺序为钠>锌>铁>铜>银。
(3)结论:在金属活动性顺序中,位置在前的金属可以把位于其后的金属从它们的盐溶液中置换出来。
2.金属活动性顺序表的应用我国劳动人民在古代就发明了湿法冶金技术,利用金属与盐溶液发生的置换反应的原理来冶炼金属,并一直沿用至今。
金属与盐溶液反应的几点说明1.活动性强的金属单质能与比它活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应,但活动性强的金属不能是钾、钠、钙。
因为钾、钠、钙的化学性质非常活泼,在与金属的盐溶液反应时,它们先与水反应置换出氢,因而不会置换出金属盐溶液中的金属。
2.盐要能溶于水,否则不发生反应。
例如将铁钉与AgCl(不溶于水)混合,不能发生反应。
3.铁与盐溶液发生置换反应时,生成亚铁盐。
铁与盐溶液发生置换反应时,铁跟盐酸、稀硫酸的反应一样,生成物中的铁也显+2价,不是+3价。
如Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。
1.下列化学反应中,与实验事实不符的是( )。
A.铁和硫酸铜溶液反应得到铜B.铁和稀硫酸反应放出氢气C.铁和稀盐酸反应得到氯化铁D.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁2.X、Y、Z三种金属中,只有Z能和稀硫酸反应;将Y放入X的盐溶液中,Y表面有X 析出。
一、本章知识结构二、知识梳理与真题解析专题一金属活动性顺序及应用常见金属活动性顺序如下:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属活动性由强逐渐减弱它在工农业生产和科学研究中有重要的应用,它可以作为下列判断的依据。
1.判断反应的快慢和剧烈程度在金属活动性顺序里,金属的位置越靠前,它的活动性就越强,反应就越剧烈。
【例1】现有等质量的铁粉、镁粉、锌粉,分别与足量的同温度同浓度的稀盐酸反应,它们产生氢气最快且最多的是 ( )(A)铁粉 (B)镁粉(C)锌粉 (D)一样快,一样多2.判断金属能否与酸发生反应在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出盐酸和稀硫酸里面的氢,排在氢后面的金属不能。
【例2】判断下列置换反应能否发生,能发生的写出反应的化学方程式,不能发生反应的说明理由。
(1)Mg + HCl (2) Ag + H2SO4(稀) (3) Zn + HNO3(稀) (4) Al + H2SO4 (5)Fe + HCl (6)Cu +H2SO4(稀)3.判断金属和化合物溶液能否发生反应在金属活动性顺序里,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的化合物的溶液里置换出来(K、Ca、Na等活泼金属除外)。
【例3】把锌片插入下列溶液中不发生置换反应的是 ( )(A)AgNO3溶液 ( B) FeSO4 (C) NaCl溶液 (D) CuSO4溶液4.利用金属与酸反应与否、反应快慢、金属与化合物反应判断金属活动性顺序【例4】四烧杯中分别盛有相同浓度的稀硫酸,将A、B、C、D四种金属分别同时放入其中,小明将观察到的现象形象地画了一幅卡通画(如下图所示),每个卡通人物表示一种金属,周围的小黑点表示反应中生成的气体。
(1)A、B、C、D四种金属的活动性由强到弱的顺序可能是__________________________。
(2)B是常见金属,写出B和盐酸反应的化学方程式:______________________________。
解析金属与盐溶液间的置换反应-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1解析金属与盐溶液间的置换反应金属与盐溶液混合后能否发生置换反应的判断、分析是初中化学的难点,学生在解决此类问题时很容易出错,其实,解决这类题目是有规律的。
一、理解内涵金属活动性顺序的内容:我们已经知道:金属与盐溶液间的置换反应是较活泼的金属可置换较不活泼的金属;盐类必须溶于水,故只有可溶性盐的水溶液才会与金属反应。
根据金属活动性顺序,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,也就是说:前面的金属单质与后面的金属离子不能共存于溶液中,常见反应有:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu值得注意的是极活泼的金属(钾、钠、钡、钙等)常温下与水剧烈反应,因此它们不能置换出盐溶液中的金属。
例如,金属钠与硫酸铜溶液反应时,钠首先与水反应生成氢气和氢氧化钠,然后氢氧化钠又与硫酸铜发生复分解反应:2Na+2H2O+CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑2NaOH + CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2↓二、熟记条件金属与盐溶液发生置换反应的条件是:(1)金属的位置:只有排在前面的金属才能把后面的金属从其盐溶液中置换出来;(2)特殊性:由于钾、钙、钠的化学性质非常活泼,在盐溶液中它们会首先与水反应生成相应的碱和氢气,因而不会置换出盐中的金属;(3)盐必须溶于水;(4)铁与盐溶液反应时生成+2价的亚铁盐,金属与铁盐反应时要用+2价的亚铁盐。
三、灵活运用在实际的应用中我们会发现在金属与盐溶液反应中,包括了这样2类反应.1.多种金属与一种盐溶液反应;2.一种金属与多种盐溶液反应。
但是无论其中哪一种反应,都遵循这样一条规律:金属活动性相差越大,它们间的置换反应越易发生。
1、一种金属与多种盐溶液反应例题1:在KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,则滤液中一定有,一定没有,可能有;滤渣中一定有,一定没有,可能有。
解析金属与盐溶液间的置换反应专题复习?金属与盐溶液混合后能否发生置换反应的判断、分析是初中化学的难点,学生在解决此类问题时很容易出错,其实,解决这类题目是有规律的。
一、理解内涵金属活动性顺序的内容:我们已经知道:金属与盐溶液间的置换反应是较活泼的金属可置换较不活泼的金属;盐类必须溶于水,故只有可溶性盐的水溶液才会与金属反应。
根据金属活动性顺序,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,也就是说:前面的金属单质与后面的金属离子不能共存于溶液中,常见反应有:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu值得注意的是极活泼的金属(钾、钠、钡、钙等)常温下与水剧烈反应,因此它们不能置换出盐溶液中的金属。
例如,金属钠与硫酸铜溶液反应时,钠首先与水反应生成氢气和氢氧化钠,然后氢氧化钠又与硫酸铜发生复分解反应:2Na+2H2O+CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑2NaOH + CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2↓二、熟记条件金属与盐溶液发生置换反应的条件是:(1)金属的位置:只有排在前面的金属才能把后面的金属从其盐溶液中置换出来;(2)特殊性:由于钾、钙、钠的化学性质非常活泼,在盐溶液中它们会首先与水反应生成相应的碱和氢气,因而不会置换出盐中的金属;(3)盐必须溶于水;(4)铁与盐溶液反应时生成+2价的亚铁盐,金属与铁盐反应时要用+2价的亚铁盐。
三、灵活运用在实际的应用中我们会发现在金属与盐溶液反应中,包括了这样2类反应.1.多种金属与一种盐溶液反应;2.一种金属与多种盐溶液反应。
但是无论其中哪一种反应,都遵循这样一条规律:金属活动性相差越大,它们间的置换反应越易发生。
1、一种金属与多种盐溶液反应例题1:在KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,则滤液中一定有????????? ,一定没有????????? ,可能有????????? ;滤渣中一定有????????? ,一定没有????????? ,可能有????????? 。
解析金属与盐溶液间的置换反应专题复习金属与盐溶液混合后能否发生置换反应的判断、分析是初中化学的难点,学生在解决此类问题时很容易出错,其实,解决这类题目是有规律的。
一、理解内涵金属活动性顺序的内容: 我们已经知道:金属与盐溶液间的置换反应是较活泼的金属可置换较不活泼的金属;盐类必须溶于水,故只有可溶性盐的水溶液才会与金属反应。
根据金属活动性顺序,只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来,也就是说:前面的金属单质与后面的金属离子不能共存于溶液中,常见反应有:Cu+2AgNO 3=2Ag+Cu(NO 3)2 Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu值得注意的是极活泼的金属(钾、钠、钡、钙等)常温下与水剧烈反应,因此它们不能置换出盐溶液中的金属。
例如,金属钠与硫酸铜溶液反应时,钠首先与水反应生成氢气和氢氧化钠,然后氢氧化钠又与硫酸铜发生复分解反应:2Na+2H 2O+CuSO 4 = Na 2SO 4+Cu(OH)2↓+H 2↑ 2NaOH + CuSO 4 = Na 2SO 4+Cu(OH)2↓二、熟记条件金属与盐溶液发生置换反应的条件是:(1)金属的位置:只有排在前面的金属才能把后面的金属从其盐溶液中置换出来;(2)特殊性:由于钾、钙、钠的化学性质非常活泼,在盐溶液中它们会首先与水反应生成相应的碱和氢气,因而不会置换出盐中的金属;(3)盐必须溶于水;(4)铁与盐溶液反应时生成+2价的亚铁盐,金属与铁盐反应时要用+2价的亚铁盐。
三、灵活运用在实际的应用中我们会发现在金属与盐溶液反应中,包括了这样2类反应.1.多种金属与一种盐溶液反应;2.一种金属与多种盐溶液反应。
但是无论其中哪一种反应,都遵循这样一条规律:金属活动性相差越大,它们间的置换反应越易发生。
1、一种金属与多种盐溶液反应例题1:在KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,加入一定量的Zn粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣,则滤液中一定有,一定没有,可能有;滤渣中一定有,一定没有,可能有。
分析:首先把几种金属按金属活动性由强到弱顺序排列:K、Zn、Cu、Ag,锌粉先置换金属活动性最弱的金属,即Ag,只有把它全部置换出来以后才能置换第二弱的金属,依次类推。
因此,金属活动性越弱的金属越先存在于滤纸上,金属活动性越强的金属越先保存在滤液中。
而Zn的活动性弱于K,所以不会有K被置换出来,故在滤液中只要有AgNO3存在就一定会存在KNO3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2。
则:滤液中一定有 KNO3ZnNO3)2,一定没有 \ ,可能有Cu(NO3)2、AgNO3;滤渣中一定有 Ag ,一定没有 K ,可能有 Cu、Zn 。
在实际的应用中我们可分别取滤渣或滤液进行实验,来推断其成分,具体情况如下:①滤渣+盐酸产生气泡滤液中:一定有:KNO3 Zn(NO3)2可能有: \ 一定无:Cu(NO3)2、AgNO3滤渣中:一定有:Zn、Cu、Ag 可能有:\ 一定无:K②滤渣+盐酸不产生气泡滤液中:一定有:KNO3Zn(NO3)2可能有:Cu(NO3)2、AgNO3一定无:\滤渣中:一定有: Ag 可能有:Cu 一定无:K 、Zn③滤渣+盐酸产生沉淀滤液中:一定有:KNO3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3可能有: \ 一定无:\滤渣中:一定有: Ag 可能有:\ 一定无:K、Zn、Cu④滤渣+盐酸无沉淀滤液中:一定有:KNO3、Zn(NO3)2可能有:Cu(NO3)2一定无:AgNO3滤渣中:一定有: Ag 可能有: Cu 一定无:K 、Zn⑤滤液为蓝色滤液中:一定有:KNO 3 、Zn(NO 3)2 、Cu(NO 3)2、可能有:AgNO 3 一定无:\3 滤渣中:一定有: Ag 可能有: Cu 一定无:K 、Zn 、 ⑥滤液为无色滤液中:一定有:KNO 3 、Zn(NO 3)2 可能有: \ 一定无:Cu(NO 3)2 、 AgNO 3滤渣中:一定有: Ag 、Cu 可能有: Zn 一定无:K2、多种金属与一种盐反例题2:实验课上,老师把一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中,使其充分反应后过滤,得到固体和蓝色滤液。
老师让同学们对滤液的组成进行探究。
(1)同学们对滤液中所含的溶质做出了多种猜想,其中有两种猜想可能成立,这两种猜想是:①溶质为________________; ②溶质为________________。
(2)请你设计实验来验证这两种猜想。
分析:将Zn 、Cu 放入AgNO 3溶液中后, Zn 、Cu 的金属活动性均强于Ag 而Zn 的活动性最强,故一定存在的反应是Zn+2AgNO 3=2Ag+Zn (NO 3)2故所以反应后的溶液中一定含有Zn (NO 3)2;可能存在的反应是Zn+Cu(NO 3 )2=Cu+Zn (NO 3)2和Cu +2AgNO 3=2Ag+Cu (NO 3)2。
而反应后的溶液为蓝色,故在溶液中还一定含有Cu (NO 3)2,溶液中是否含有AgNO 3无法确定。
所以滤液中所含的溶质只有下面两种可能: ①溶质为_ Zn (NO 3)2_、Cu(NO 3 )2____________; ②溶质为Zn (NO 3)2 、Cu(NO 3 )2 、AgNO 3 。
只要我们验证滤液中是否有AgNO,就能验证这两种猜想,鉴别的方法有多种,3我们常用的是:取待测溶液与试管中,滴加稀盐酸若有白色沉淀生成,则为②,若无明显变化,则为①。
四:形成规律经过以上讨论我们可以看出:金属活动性相差越大,金属与盐溶液间的置换反应就越易发生。
不同金属与盐溶液反应时,活动性强的金属先与盐溶液反应;同一金属与不同的盐溶液反应时,该金属先与活动性较弱的金属所组成的盐反应,也就是说:金属在和盐溶液反应时,总是最先置换活动性最弱的金属离子,因此在过滤后所得的滤渣中一定含有最不活泼的金属,而在滤液中,一定会存在最活泼金属的离子。
金属与盐溶液的优先置换原理若某一溶液中同时含有多种金属离子,则加入一种金属时,优先置换出金属活动性弱的金属的离子。
〖例1〗、在盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中,加入一定量的锌粉充分反应,试管底部有少量固体存在。
过滤,向滤液中加稀盐酸,产生白色沉淀,滤渣是()A. CuB. AgC. Zn和AgD. Zn和Cu[分析]:由于金属的金属活动性顺序是Cu>Ag,因而加入的锌粉优先与AgNO3反应,只有AgNO3完全反应后,锌粉才能与Cu(NO3)2反应,否则不反应。
“向滤液中加稀盐酸,产生白色沉淀”说明溶液中的AgNO3尚未反应完,故Cu(NO3)2不可能反应,证明锌量不足,所以滤渣的成分应选B。
〖例2〗、向含AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合液中,加入一些铁粉,待反应完成后过滤,下列情况是可能存在的是()A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+B.滤纸上有Ag 、Cu,滤液中有Ag+、Zn2+、Fe2+C.滤纸上有Ag、Fe,滤液中有Zn2+、Fe2+D.滤纸上有Ag、Zn、Fe,滤液中有Zn2+、Fe2+[分析]:铁粉加入混合液中,可能发生的反应有:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag ①;Fe+2Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu ②,根据溶液中的优先置换原理,反应①优先于反应②进行。
因此,A选项中,滤液中有Ag+证明反应①未完成,自然反应②还未进行,正确;B选项中,滤纸上已经有Cu,说明反应②已经发生或已经完全发生,则反应①应完全反应,滤液中不可能有Ag+,不正确;C选项中,滤纸上有Fe,说明反应①②都已完全,但滤纸上没有Cu,不正确;D选项中,滤纸上由Zn,不正确。
【练习】1.将铁粉加到一定量的AgNO3 、Cu(NO3)2的混合溶液中,等充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,没有气体产生。
则滤渣含有的物质可能是()A、铜B、银C、铜和银D、铁、铜、银2.[05青岛]某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜,为回收利用资源和防止污染,该厂向废液中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤出的固体中加入少量稀盐酸,无气体产生。
则下列有关说法中,正确的是()A.滤出的固体中一定含有银和铜,一定不含铁B.滤出的固体中一定含有银,可能含有铜和铁C.滤液中一定有硝酸亚铁,可能有硝酸银和硝酸铜D.滤液中一定有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸铜3.向含AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2混合液中,加入一定量的锌粒,充分反应后过滤,向滤出的固体中滴加稀硫酸,有气体生成,则滤出的固体中一定有()A.Ag、Cu、MgB.Cu、Mg、ZnC.Ag、Cu、ZnD.Ag、Mg、Zn4.向含AgNO3、Cu(NO3)2混合液中,加入一定量的锌粒,充分反应后过滤,向滤液中加稀盐酸,产生白色沉淀。
则滤液中的离子有()A.Ag+B.Ag+ Zn2+C.Cu2+ Zn2+D.Ag+ Cu2 + Zn2+5、(2014、十堰市中考)某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,如图所示,则:①溶液甲中一定含有Al( NO3)3和Zn( NO3)2②固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn③若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al( NO3)3、Zn( NO3)2和Cu(NO3)2④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2。
上述四种说法正确的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个6、(2013、十堰市中考).将下列各组中的物质放入烧杯中,加适量水搅拌,待充分反应后过滤,在滤纸上留下两种金属的是A.Zn、NaCl、CuCl2(过量)B.Fe(过量)、Cu (NO3)2、AgNO3C.Fe(过量)、KNO3、CuSO4D.Cu(过量)、FeCl2、HCl7、(2013、十堰市中考)【资料获悉】铁在高温条件下与氧化铜反应:2Fe+3CuO Fe2O3+3Cu铜在氯化铁溶液中发生反应:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2一定质量的铁与氧化铜的混合物,在高温条件下恰好完全反应.将反应后的固体粉末倒入盛有足量稀盐酸的烧杯中,振荡,充分反应后静置,然后从烧杯中取适量溶液(表示为“甲”)于试管中,并加入一定质量的锌粉,充分反应后过滤,得到滤液乙和固体丙.下列判断正确的是()①甲中不含FeCl3;②甲中含有FeCl3;③若向固体丙加稀盐酸无明显现象,则滤液乙中一定含有ZnCl2、FeCl2,可能含有CuCl2;8、思考、讨论、完成表中各项内容1 在AgNO3和Cu(NO3)2的混合物中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤:①若在滤液中加入稀盐酸出现白色沉淀。