2024中考化学压轴题题型2金属与盐溶液反应后滤液滤渣成分分析

这是一份2024中考化学压轴题题型2金属与盐溶液反应后滤液滤渣成分分析，共10页。

类型1 一种金属与一种盐溶液反应
1．向CuSO4溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得滤液和滤渣，取滤渣少许，向其中加入少量稀盐酸，滤渣部分溶解，有无色气体产生。根据上述实验做出的下列推断不正确的是
A．滤液质量比原溶液质量小
B．滤渣含有锌和铜
C．滤液中不含CuSO4
D．金属活动性：Zn＞Cu
【思路分析】
第一步：排顺序，锌、铜的活动性由强到弱的顺序为：______________。
第二步：写反应，写出发生反应的化学方程式：_______________。
第三步：分情况，根据反应程度进行分析
第四步：逐选项，结合题干信息分析。
A选项：根据化学方程式，每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，则反应过程中金属固体的总质量逐渐减小，溶液的质量逐渐增大；
B选项：向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有氢前金属，只有情况③符合，则滤渣中一定含有铜和锌；
C选项：只有情况③符合，则滤液溶质成分是硫酸锌，不含硫酸铜；
D选项：锌能将硫酸铜中的铜置换出来，则说明活动性锌>铜。
答案：锌>铜；Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu；ZnSO4 ；Zn、Cu
【思维模型】
注：此模型也适用于类型2
【归纳总结】
①滤液中一定存在金属活动性较强的金属离子Zn2+；
②滤渣中一定存在金属活动性较弱的金属单质Cu。
类型2 一种金属与混合盐溶液反应
2．在Fe(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法中正确的是
①若滤液为浅绿色，则滤渣中可能有锌
②滤液中一定有Zn(NO3)2，滤渣中一定有银
③若取少量滤液，加入KCl溶液，无明显现象，则滤渣中一定有铁
④若取少量滤渣，加入稀盐酸，产生气泡，则滤渣的组成有2种情况
A．①③B．②③C．②④D．③④
【思路分析】第一步：排顺序，题中涉及到的三种金属的活动性顺序为________________。
第二步：写反应，发生反应的顺序为，先_________________、后_________________。
第三步：分情况，根据反应物的量的多少，滤液滤渣的情况可分为以下几种：
第四步：逐选项，结合题干信息分析。
①滤液为浅绿色，说明溶液含有Fe（NO3）2，①②③情况符合，滤渣成分都不含锌；
②从分析的各种情况可知，滤液溶质成分都含有硝酸锌，滤渣成分都含有银；
③取少量滤液，加入KCl溶液，无明显现象，说明滤液中没有AgNO3，则只有①情况不符合，②情况中滤渣成分不含铁；
④取少量滤渣，加入稀盐酸，产生气泡，说明滤渣中有氢前金属单质，③④⑤情况符合，此时滤渣成分有2种情况；
答案：锌>铁>银；Zn+2AgNO3=ZnNO32+2Ag ； Zn+FeNO32=ZnNO32+Fe；ZnNO32和FeNO32 ；Ag、Fe
【要点解读】
①溶液颜色：
蓝色→含Cu2+，浅绿色→含Fe2+，黄色→含Fe3+
②反应现象：
向滤液中加入含氯离子的溶液产生白色沉淀→滤液中含有Ag+；
向滤渣中加入稀酸有气泡产生→滤渣中含有氢前金属单质；
向滤渣中加入稀酸无明显现象→滤渣中不含氢前金属。
【归纳总结】
①滤渣中一定含有最不活泼的金属单质Ag；
②滤液中一定含有最活泼的金属离子Zn2+。
实战演练
3．向含有硫酸铜的废液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，观察到有气泡产生，下列说法正确的是
A．滤液中一定有硫酸亚铁，没有硫酸铜B．滤液中一定有硫酸亚铁和硫酸铜
C．滤渣中只含铜D．滤渣中只含铁
4．向AgNO3溶液中加入一定质量的Al、Cu 的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，关于该滤渣和滤液的下列四种说法中，正确的是
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．向滤液中加入足量的铁粉，一定有三种金属剩余
C．滤渣中一定含有Ag，可能含有铜
D．滤液中一定含有Cu(NO3)2，一定不含AgNO3，不一定含有Al(NO3)3
5．小黄同学进行了有关金属活动性顺序的实验探究，其实验过程及实验现象如图所示。则下列有关分析判断中，正确的是。
A．滤液中可能含有Ag+
B．滤渣中可能含有单质锌
C．滤液中只含有Zn2+
D．滤渣质量小于原混合粉末质量
6．将ag锌粉投入到Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣ag和滤液。关于该实验的以下说法中，正确的是：
①滤渣中最多能有四种金属单质
②滤液中一定含有锌离子，可能含有亚铁离子、铜离子和银离子
③向滤渣中加入稀盐酸，有气泡冒出，则滤液中一定没有硝酸亚铁
④若滤渣中有三种金属单质，则滤液中的溶质一定有硝酸锌，可能有确酸亚铁
A．①④B．②④C．①③D．②③
7．向一定量硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中加入锌粉，充分反应后所得溶液的质量与加入锌粉的质量关系如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．a点所得固体为银和铁
B．b点所得溶液中的溶质为硝酸银、硝酸亚铁和硝酸锌
C．c点所得溶液中的溶质为硝酸亚铁和硝酸锌
D．d点所得固体为银、铁和锌
8．将一定量锌和金属R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右图所示。反应结束后过滤，下列说法正确的是
A．金属活动性：R>Zn>Cu
B．滤液中一定有ZnCl2和金属R的盐，可能有CuCl2
C．滤渣中一定有Cu，可能有Zn和R
D．若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤渣中一定有Zn
反应情况
滤液溶质成分
滤渣成分
①Zn不足
ZnSO4、CuSO4
Cu
②Zn恰好完全反应
_______________
Cu
③Zn过量
ZnSO4
_____________
反应情况
滤液溶质成分
滤渣成分
①
ZnNO32、FeNO32和AgNO3
Ag
②
ZnNO32和FeNO32
Ag
③
________________________
Ag、Fe
④
ZnNO32
_________
⑤
ZnNO32
Ag、Fe、Zn
参考答案：
1．A
【详解】向CuSO4溶液中加入一定量的锌粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，充分反应后过滤，得滤液和滤渣。向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，有无色气体产生，说明滤渣中含有锌，锌过量，即滤渣中含有锌和铜。
A、锌与CuSO4溶液反应生成硫酸锌溶液和铜，锌的相对原子质量为65，铜的相对原子质量为64，根据质量守恒定律，则滤液质量比原溶液质量大，A错误，符合题意。
B、根据分析，滤渣含有锌和铜，B正确，不符合题意。
C、由于锌有剩余，CuSO4已经完全反应，则滤液中不含Cu2+，C正确，不符合题意。
D、滤渣中含有铜，说明锌与硫酸铜溶液发生了置换反应，则金属活动性：Zn＞Cu，D正确，不符合题意。
故选：A。
2．C
【分析】在Fe（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，加入一定量锌粉，锌先和AgNO3反应，AgNO3被反应完了以后，过量的锌再与Fe（NO3）2反应置换出铁。
【详解】①若滤液为浅绿色，则说明溶液中还含有Fe（NO3）2，滤渣中就不可能有锌，因为锌的金属活动性比铁强，锌要与Fe（NO3）2发生置换反应，故①错误；
②因为锌加入后先和AgNO3生成硝酸锌和单质银，所以滤液中一定有Zn（NO3）2，滤渣中也一定有银，故②正确；
③若取少量滤液，加入KCl溶液，无明显现象，说明滤液中没有AgNO3，因为如果有AgNO3，加入KCl溶液会产生氯化银白色沉淀，说明锌把AgNO3反应完了，但如果锌刚好把AgNO3反应完，没有多余的锌与Fe（NO3）2，这时滤渣中就只有银，没有铁，故③错误；
④若取少量滤渣，加入稀盐酸，产生气泡，说明滤渣中有能和稀盐酸反应产生氢气的金属，滤渣中银肯定是有的，而锌和铁都能与稀盐酸反应产生氢气，因此滤渣的组成可能是银和铁，还有可能是银、铁、锌都有，共2种可能，故④正确。
故选C。
3．A
【分析】硫酸铜与铁反应生成铜与硫酸亚铁，反应后向滤渣中加入稀盐酸观察到有气泡产生，则铁有剩余，铁能与盐酸反应产生氢气，分析得出反应后滤渣中含有铜和过量的铁，滤液中溶质为硫酸亚铁。
【详解】A、根据上述分析可以得出滤液中一定有硫酸亚铁，没有硫酸铜，故正确；
B、根据上述分析得出滤液中只含有硫酸亚铁，故错误；
C、根据上述分析得出滤渣为铁和铜的混合物，故错误；
D、根据上述分析得出滤渣为铁和铜的混合物，故错误；
故选A。
4．C
【分析】Al、Cu、Ag三种金属的活动性顺序为Al＞Cu＞Ag，向AgNO3溶液中加入一定质量的 Al、Cu 的混合粉末，硝酸银先与铝反应生成硝酸铝和银，铝反应完全后，若硝酸银有剩余，再与铜反应生成硝酸铜和银；充分反应后过滤，得到蓝色滤液，说明溶液中含有硝酸铜，铝已全部参加反应，滤液中一定有硝酸铝、硝酸铜，可能含有硝酸银，滤渣中一定含有银，可能含有铜。
【详解】A、由分析可知，铝已全部参加反应，则向滤渣中加入稀盐酸，一定没有气泡产生，故选项说法不正确；
B、由分析可知，滤液中一定含有硝酸铝、硝酸铜，可能含有硝酸银，铝的活动性比铁强，因此向滤液中加入足量的铁粉，滤渣中一定有铁和铜，可能含银，故选项说法不正确；
C、由分析可知，滤渣中一定含有Ag，可能含有铜，故选项说法正确；
D、由分析可知，滤液中一定含有硝酸铜、硝酸铝，可能含有硝酸银，故选项说法不正确。
故选C。
5．C
【解析】将锌粉和铜粉的混合粉末放入硝酸银溶液中，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待锌完全反应后，铜再与硝酸银反应生成硝酸铜和银，充分反应后，溶液为无色，说明溶液中不含硝酸铜，铜未参与反应，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，说明滤渣中不含锌，因为锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，向滤液中加入稀盐酸，无明显现象，硝酸银能与稀盐酸反应生成氯化银白色沉淀，无明显现象，说明硝酸银已经完全反应，由此可以看出，该反应是锌粉和硝酸银恰好完全反应。
【详解】A、向滤液中加入稀盐酸，无明显现象，硝酸银能与稀盐酸反应生成氯化银白色沉淀，无明显现象，说明硝酸银已经完全反应，滤液中不含Ag+，不符合题意；
B、向滤渣中加入稀盐酸，无明显现象，说明滤渣中不含锌，因为锌能与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，有气泡产生，不符合题意；
C、由分析可知，锌和硝酸银恰好完全反应生成硝酸锌和银，铜未参与反应，故滤液中只含Zn2+，符合题意；
D、原混合粉末是锌粉和铜粉的混合物，加入硝酸银溶液中，锌粉和硝酸银恰好完全反应，Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag，65份的锌置换出216份银，固体质量增加，滤渣质量大于原混合粉末质量，不符合题意。
故选C。
6．A
【分析】根据金属活动顺序表知锌>铁>铜>银，所以将一定量锌粉投入到硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银反应，再与硝酸铜反应，最后与硝酸亚铁反应。每65份质量的锌会置换出216份质量的银，会置换出64份质量的铜，会置换出56份质量的铁，由于过滤后又得到滤渣ag，则说明了锌与硝酸银、硝酸铜好硝酸亚铁都发生了反应。
【详解】由以上分析知
①若锌过量，滤渣中最多能有锌、铁、铜、银四种金属单质，故正确；
②滤液中一定有锌离子，可能有亚铁离子、不含有铜离子、银离子，故错误；
③向滤渣中加稀盐酸；有气泡冒出，滤渣中一定含有铁，锌可能置换出部分的铁，所以滤液中可能有硝酸亚铁，故错误；
④若滤渣中有三种金属单质，则分别为银、铜、铁，不确定铁是否被完全置换出来，故滤液中的溶质一定有硝酸锌，可能有硝酸亚铁，故正确。
故选A。
7．D
【分析】锌、铁、银的金属活动性依次减弱，所以将锌粉加入硝酸银和硝酸亚铁的混合溶液中，锌可与硝酸银、硝酸亚铁反应，由于锌与硝酸亚铁反应生成的铁又能与硝酸银反应，所以从反应最终结果分析，可认为加入的锌粉先与硝酸银反应，硝酸银完全反应后，加入的锌粉再与硝酸亚铁反应，锌与硝酸银反应时，锌从硝酸银溶液中置换出银单质，所以锌与硝酸银反应时，溶液质量减小，锌与硝酸亚铁反应时，一个锌原子可置换出1个亚铁离子，所以锌与硝酸亚铁反应时，溶液的质量增加。
【详解】A、图中a点对应锌与硝酸银反应，且溶液中硝酸银部分参加反应，此时所得固体为银，故选项错误；
B、b点对应溶液中硝酸银恰好完全反应，此时所得固体为银和锌，溶液中的溶质只有硝酸锌和硝酸亚铁，故选项错误；
C、c点对应溶液中的硝酸银和硝酸亚铁恰好完全反应，此时得到的固体是银和铁，溶液中的溶质只有硝酸锌，故选项错误；
D、d点表示加入的锌过量，固体的成分是锌、银和铁，溶液中的溶质只有硝酸锌，故选项正确。故选D。
8．B
【详解】A.由图像可知溶液质量先变大后减小之后不变，而锌和金属R混合粉末加入到一定量氯化铜溶液中，锌的金属活动性比铜强，锌和氯化铜反应为Zn+CuCl2＝ZnCl2+Cu，金属置换的质量关系为每65份质量的锌置换出64份质量的铜，固体质量减小，溶质由氯化铜变为氯化锌，溶液质量变大，对应图像溶液质量上升的斜线，则R和氯化铜反应应使溶液质量减少，对应图像溶液质量下降的斜线，反应完全后溶液质量不变，对应图像中的水平横线。锌先和氯化铜反应，R之后再和氯化铜反应，所以锌的金属活动性比R强，故三种金属活动性为Zn>R>Cu；故A错误，不符合题意；
B.根据三种金属的活动性Zn>R>Cu，结合图像，锌和氯化铜反应完全之后R再和氯化铜反应，锌被反应完，但因为R的量和氯化铜的量不确定，因此氯化铜可能剩余，也可能被反应完。则滤液中一定含有氯化锌、金属R的盐，可能含有氯化铜，故B正确，符合题意；
C.因为锌和R与氯化铜发生了反应，因此滤渣中一定有铜，但因为锌完全反应后，氯化铜才能和R反应，因此锌没有剩余，因为R的量不确定，因此R可能剩余，故C错误，不符合题意；
D.因为锌完全反应后，氯化铜才能和R反应，因此锌已完全反应，滤渣中不可能含有锌，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，说明滤渣中含有金属R，因为铜与稀硫酸不反应。故D错误，不符合题意。
故选B。