拓展2金属与化合物间的置换反应

金属化合物间置换反应的重点分析一、滤渣、滤液成分的判断金属与与混合盐溶液的反应后的溶液和滤渣成分分析方法一：定量分析法如将铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中。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：如Fe、Cu、Ag。第二步：根据金属活动性由弱到强依次加入盐溶液中的金属，其顺序为Ag、Cu、Fe。第三步：根据加入金属的量分析，如下表：情况反应情况滤液滤渣①加入极少量的Fe部分AgNO3反应Fe2＋、Cu2＋、Ag＋Ag②加入少量的FeAgNO3恰好反应Fe2＋、Cu2＋Ag③加入较少量的Fe部分Cu(NO3)2反应Fe2＋、Cu2＋Cu、Ag④加入适量的FeCu(NO3)2恰好反应Fe2＋Cu、Ag⑤加入过量的Fe无反应Fe2＋Fe、Cu、Ag方法二：优先法判断反应发生的先后顺序的依据：远距离先置换，即金属活动性相差越大(或位置距离越远)，反应优先发生。1、将铁粉加入到一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中先：Fe＋2AgNO3＝Fe(NO3)2＋2Ag后：Fe＋Cu(NO3)2＝Fe(NO3)2＋Cu反应情况滤液成分滤渣成分①Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3Ag②Fe(NO3)2、Cu(NO3)2Ag③Fe(NO3)2、Cu(NO3)2Ag、Cu④Fe(NO3)2Ag、Cu⑤Fe(NO3)2Ag、Cu、Fe2、将硝酸银溶液加入到一定量铁和铜的混合物中先：Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag后：Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag反应情况滤液成分滤渣成分①Fe(NO3)2Fe、Cu、Ag②Fe(NO3)2Cu、Ag③Fe(NO3)2、Cu(NO3)2Cu、Ag④Fe(NO3)2、Cu(NO3)2Ag⑤Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3Ag二、金属与溶液反应后质量的变化（1）金属与酸反应后金属质量减少，溶液质量增加。如Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑65g2g溶液质量增加65g2g=63g（2）对于在盐中呈相同价态的两种金属,金属与另一种金属的盐溶液反应后的质量变化分两种情况。①单质金属的相对原子质量<盐中金属的相对原子质量。如：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu56g64g溶液质量减轻64g56g=8g②单质金属的相对原子质量>盐中金属的相对原子质量。如：Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu65g64g溶液质量减轻65g64g=1g三、金属与酸反应生成氢气问题的分析方法1、等质氢图两种金属分别与酸反应，产生的氢气质量相同，此图反映两种情况：（1）酸不足，金属过量，产生的氢气质量由酸的质量决定。（2）酸足量，投放的两种金属分别与酸反应产生氢气的质量恰好相同，如6.5g锌和5.6g铁分别投入足量的盐酸中，反应产生的氢气质量相同。2、等质等价金属图如等质量的镁、铁、锌分别与足量的酸反应，生成的金属离子都带2个单位的正电荷，产生氢气的速率和质量不同。此图反映出：HH2质量/gt/sZnFeMg（1）金属越活泼，图示中反应物的线越陡，如Mg线比Zn线陡、Zn线比Fe线陡，说明金属活动性Mg>Zn>Fe。（2）金属的相对原子质量越小，等质量时与足量酸反应产生的氢气越多，曲线的拐点越高。因此，相对原子质量Zn>Fe>Mg。可简单概括为：越陡越活，越高越小。3、等质不等价金属图HH2质量/gt/sZnMgAl如等质量的铝、镁、锌分别与足量酸反应,生成的化合物中金属元素的化合价分别为+3、+2、+2价，此图反映出等质不等价金属与酸反应不仅产生氢气的速率不同，而且产生氢气的质量与金属元素化合价有关。可用下式计算氢气质量：m(H2)＝eq\f(m(金属)×金属元素的化合价,相对原子质量)【题型一：不同金属与酸反应产生氢气质量比较】1、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，充分反应。反应的有关图像错误的是()A．B．C． D．【答案】D【解析】A、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑247395254219267656731272因为金属足量则稀盐酸完全反应。如反应73份质量的HCl，溶液质量的增加情况为：镁增加242=22份，铝增加eq\f(546,3)=16份，铁增加562=54份，所以溶液增加质量Fe>Mg>Al，图示正确；B、消耗73份质量的HCl需要镁的质量为24份，铝的质量为eq\f(54,3)=18份，铁的质量56份，所以消耗相同质量的稀盐酸需要金属的质量Fe>Mg>Al，金属过量，最终稀盐酸全部消耗，则最终消耗稀盐酸质量相同。图示正确；C、向三个烧杯中分别放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同时加入质量分数相同的100g稀盐酸，最终生成的氢气质量相等，镁的金属活动性强于铝强于铁，故镁的反应速率大于铝大于铁，图示正确；D、从B分析可知，最终稀盐酸全部反应，消化金属的质量Fe>Mg>Al。金属活动性Mg>Al>Fe，则相同时间内消耗的金属Mg>Al>Fe。图示错误。故选D。2、足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、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关系的是()A．B．C． D．【答案】C【分析】在金属活动性顺序中，Mg＞Zn，则镁的反应速率比锌快，所以镁反应完全所需的时间短，镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，该反应的化学方程式为Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，每24份质量的镁能置换出2份质量的氢气；锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，每65份质量的锌能置换出2份质量的氢气，足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应，最终镁产生的氢气多，拐点高些。【解析】A、根据分析，足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应，最终镁产生的氢气多，拐点高些，图中生成氢气的质量相同，不符合题意；B、根据分析，在金属活动性顺序中，Mg＞Zn，则镁的反应速率比锌快，所以镁反应完全所需的时间短，故镁的斜线陡，而图中锌的斜线陡，根据分析，足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应，最终镁产生的氢气多，拐点高些，图中生成氢气的质量相同，不符合题意；C、足量、等浓度的稀硫酸分别与等质量的镁、锌两种金属反应，镁反应完全所需的时间短，镁最终产生的氢气多，拐点高些，符合题意；D、根据分析，在金属活动性顺序中，Mg＞Zn，则镁的反应速率比锌快，所以镁反应完全所需的时间短，图中锌反应的时间短，镁反应的时间长，表明是锌比镁反应的速率快，不符合题意；故选C。3、分别向同质量、同质量分数的稀盐酸中加入X、Y两种金属粉末，反应时的质量关系如图所示。下列说法正确的是（）A．加入金属的质量： B．金属的活动性：C．参加反应的酸的质量： D．最终所得溶液的质量：【答案】C【解析】A、由图可知，加入的金属的质量：X>Y，该选项说法不正确；B、由于该图横坐标不是时间，则无法比较金属活动性顺序，该选项说法不正确；C、由图可知，最终生成的氢气的质量相同，根据氢元素守恒，则说明参加反应的酸的质量相同，该选项说法正确；D、根据质量守恒定律，由于消耗的金属质量X>Y，生成的氢气的质量相同，消耗的酸的质量相同，则最终所带溶液的质量：X>Y，该选项说法不正确。故选C。4、把相同质量的甲、乙两种金属分别加入相同质量、相同质量分数的足量稀盐酸中，产生氢气的质量随时间变化的曲线如图所示，下列说法不正确的是（）A．完全反应后甲生成的气体比乙多B．乙的金属活动性比甲强C．在盐酸盐中甲的化合价一定比乙高D．甲的相对原子质量可能比乙小【答案】C【解析】A、由图可知，完全反应后甲生成的气体比乙多，该选项说法正确；B、由图可知，乙完全反应需要时间短，说明乙的金属活动性比甲强，该选项说法正确；C、根据图示，无法确定甲、乙的化合价，该选项说法不正确；D、由图可知，完全反应后甲生成的气体比乙多，如果甲、乙反应后在化合物中最大化合价相同时，则甲的相对原子质量比乙小，该选项说法正确；故选：C。5、等质量的甲、乙、丙三种金属分别与三份等质量且足量的稀硫酸充分反应（反应后甲、乙、丙三种金属元素均显+2价），生成氢气的质量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）A．反应消耗硫酸的质量相同 B．化学反应速率：甲＞乙＞丙C．所得溶液的质量：甲＜乙＜丙 D．相对原子质量：甲＞乙＞丙【答案】C【解析】A、由纵坐标可知，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，根据质量守恒定律可知化学反应前后氢元素的质量不变，因此反应消耗硫酸的质量：甲＞乙＞丙，说法错误，不符合题意；B、金属的活动性越强，化学反应速率越快，根据完全反应所消耗的时间可知三种金属的活泼性：甲＞丙＞乙，说明化学反应速率：甲＞丙＞乙，说法错误，不符合题意；C、由纵坐标可知，生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，根据质量守恒定律可知化学反应前后物质总质量不变，由于是等质量的甲、乙、丙三种金属与等质量且足量的稀硫酸反应，生成的氢气是气体所以会逸出，则反应后所得溶液质量：甲＜乙＜丙，说法正确，符合题意；D、等质量的金属和等质量且足量的稀硫酸完全反应产生氢气的质量为，由于反应后甲、乙、丙三种金属元素均显+2价，而生成氢气的质量：甲＞乙＞丙，则相对原子质量：甲＜乙＜丙，说法错误，不符合题意。故选：C。【题型二：分析金属样品的组成（极值法）】1、将一定量的铁和铝的混合物与足量的盐酸反应，得到气体0.2g，则该固体混合物的质量可能是（）A．1.8g B．2.7g C．5.6g D．6.3g【答案】B【解析】铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，设铁的质量为x，，x=5.6g铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，设铝的质量为y，，，y=1.8g混合金属和盐酸反应得到氢气0.2g，则该混合金属的质量应在1.8g至5.6g之间，故选B。2、某兴趣小组的同学将一块不纯的铁片5.6g投入到足量的稀盐酸中，充分反应后生成了0.2g气体，则该铁片中混有的杂质一定不可能是（）A．铝和锌 B．镁和锌 C．镁和铜 D．锌和铜【答案】D【解析】5.6g铁与稀盐酸完全反应时，能够生成0.2g氢气；如果杂质是铝和锌，根据化学方程式可以计算，5.6g铝和稀盐酸完全反应时能够生成0.62g氢气，5.6g锌和稀盐酸完全反应时能够生成0.17g氢气，5.6g铝、锌分别于稀盐酸完全反应时，生成的氢气的质量一个大于0.2g，一个小于0.2g，所以铁中可能含有铝和锌；以此类推，铁中可能含有镁和锌；铜不能与稀盐酸反应，5.6g镁与稀盐酸反应时生成的氢气的质量大于0.2g，所以铁中可能含有镁和铜；5.6g锌和稀盐酸完全反应时能够生成0.17g氢气，铜不能与稀盐酸反应，所以当铁中含有锌和铜时，生成氢气的质量应该小于0.2g；综上所述，该铁片中混有的杂质一定不可能是锌和铜。故选D。3、某合金6g与足量的稀硫酸充分反应后，如果生成0.2g氢气，该合金中的元素组成可能是（）A．Zn和Cu B．Cu和Au C．Zn和Fe D．Mg和Al【答案】C【解析】A、由锌和稀硫酸反应产生氢气Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑的关系可知：6.5g锌能产生0.2g氢气，则6g锌产生氢气小于0.2g，铜不能产生氢气；则6g的锌和铜合金产生氢气小于0.2g；故选项错误；B、铜和金都不能与稀硫酸反应产生氢气；故选项错误；C、由锌和稀硫酸反应产生氢气Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑的关系可知：6.5g锌能产生0.2g氢气，则6g锌产生氢气小于0.2g，由铁和稀硫酸反应产生氢气Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑的关系可知；5.6g铁能产生0.2g氢气，6.5g铁能产生氢气大于0.2g，则6g的锌和铁合金可以产生0.2g氢气；故选项正确；D、由镁和稀硫酸反应产生氢气Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑的关系可知：2.4g镁能产0.2g氢气；6.5g镁产生的氢气大于0.2g，由铝和稀硫酸反应产生氢气2Al＋3H2SO4=2Al2(SO4)3＋3H2↑的关系可知：1.8g铝能产生0.2g氢气；6.0g铝产生的氢气大于0.2g；则6g的镁和铝合金产生氢气质量大于0.2g；故选项错误；故选：C。4、某校研究性学习小组的同学为了对Cu­Zn合金、Fe­Cu合金、Fe­Zn合金、Fe­Al合金进行研究，他们取其中一种合金的粉末5.6g，与足量的稀硫酸充分反应，经测定，产生了0.38g气体，则该合金可能是()A．Cu­Zn合金B．Fe­Cu合金C．Fe­Zn合金D．Fe­Al合金【答案】D【解析】根据化学方程式计算可知，5.6g铁与足量稀硫酸反应产生0.2g氢气，5.6g锌与稀硫酸完全反应生成0.17g氢气，5.6g铝与稀硫酸完全反应生成0.62g氢气，铜不与稀硫酸反应，故符合5.6g合金与足量稀硫酸反应产生0.38g氢气的应为Fe­Al合金。5、现有铁与另一种金属组成的混合物1.2g，与足量稀硫酸反应生成H20.1g，则混合物中的另一种金属可能是()A．MgB．AlC．ZnD．Cu【答案】B【解析】本题采用极值法解答。假设纯净的铁与足量的稀硫酸反应，生成0.1g氢气需要铁的质量为2.8g，而铁与另一种金属混合与稀硫酸反应，生成0.1g氢气只需要1.2g金属，说明另一种金属与稀硫酸反应时一定是不足1.2g金属即产生0.1g氢气，符合条件的只有铝。【题型三：判断天平平衡问题】1、如图所示，天平两端的烧杯中分别盛有等质量和质量分数的稀硫酸，调整天平平衡后，同时向天平两端的烧杯中分别加入等质量的锌粒和铁粒。以下情况不可能出现的是()A．反应时天平指针先向右偏转B．反应结束后天平指针居中C．反应结束后天平指针偏左D．反应结束后天平指针偏右【答案】D【解析】A、锌比铁活泼，反应速率快，先产生氢气，故反应时天平指针先向右偏转，不符合题意；B、如果金属过量，酸不足，则锌、铁与稀硫酸反应产生氢气的质量相同，则反应结束后天平指针居中，不符合题意；C、如果金属不足，酸过量，锌与稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，铁与稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，锌比铁的相对原子质量大，故最后铁生成氢气的质量大，这时反应结束后天平指针偏左，不符合题意；D、如果锌、铁均过量（或锌恰好完全反应，铁过量），则产生氢气的质量相同，反应结束后天平指针居中，如果锌不足，铁过量（或锌、铁均完全反应），锌与稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，铁与稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，则铁生成氢气的质量大，反应结束后天平指针偏左，故反应结束后，天平指针不会偏右，符合题意。故选D。2、（多选）在已经调平的托盘天平两边各放一个等质量的烧杯，向烧杯中各加入质量相等，溶质质量分数相同的稀盐酸，然后在左边烧杯中放入镁，在右边的烧杯中放入与镁质量相等的铝。待充分反应后，下列分析错误的是（）A．天平保持平衡，左边烧杯中，酸没有剩余，镁可能有剩余 B．天平保持平衡，右边烧杯中，酸没有剩余，铝一定有剩余 C．天平保持平衡，左边烧杯中，酸一定剩余，镁一定没剩余 D．天平保持平衡，右边烧杯中，酸可能剩余，铝一定没剩余【答案】CD【分析】根据铝和镁分别与盐酸反应的化学方程式，以及铝和镁的与酸反应的质量关系进行分析，生成氢气质量相等天平平衡进行分析。【解析】由化学方程式可得：左边：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑24732右边：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑54219618732A、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，酸都没有剩余，生成相同质量的氢气，铝反应的质量少，一定能有剩余，镁可能剩余，即左边烧杯中，酸一定没有剩余，镁可能有剩余，故A正确；B、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，右边烧杯中，酸一定没有剩余，铝一定有剩余，故B正确；C、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，左边烧杯中，酸一定没有剩余，镁可能有剩余，故C错误；D、天平保持平衡，生成的氢气的质量相同，右边烧杯中，酸一定没有剩余，铝一定有剩余，故D错误。故选：CD。3、如图，锥形瓶的导管口套有瘪气球；瓶中盛有等浓度、等量且足量的稀盐酸：气球中分别装有若干锌粒和铁粒，二者颗粒大小相同、总质量相等。气密性良好，调节天平平衡。同时将金属粒全部滑入稀盐酸中，待反应结束后，两个气球均有明显膨胀，忽略温度变化。已知常温常压时，气体质量越大，体积也越大。下列说法：①两边反应都在进行时，右边气球膨胀得比左边的快。②两边反应都在进行时，天平指针右偏。③待反应结束后，指针右偏。④待反应结束后，指针左偏。说法正确的个数是（）A．1个 B．2个 C．3个 D．4个【答案】B【分析】锌比铁活泼，所以锌与稀盐酸反应速率快，铁与稀盐酸反应生成氢气的关系式为：，锌与稀盐酸反应生成氢气的关系式为：，锌的相对原子质量比铁大，所以等质量的锌和铁与足量的稀盐酸反应，铁生成的氢气多。【解析】①锌比铁活泼，所以锌与稀盐酸反应速率快，所以两边反应都在进行时，左边气球膨胀得比右边的快，错误；②锌比铁活泼，所以锌与稀盐酸反应速率快，所以两边反应都在进行时，左边气球膨胀得比右边的快，左侧气球产生的浮力大，故指针右偏，正确；③④根据分析，锌的相对原子质量比铁大，所以等质量的锌和铁与足量的稀盐酸反应，铁生成的氢气多，所以反应结束后，指针左偏，故③错误、④正确。故选B。4、向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，产生氢气的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法正确的是()A.a点时，两个烧杯中的酸都恰好完全反应B.b点时，两个烧杯中产生氢气的质量相同C.c点时，两个烧杯中都有金属剩余D.右侧曲线能反映铁和铝的金属活动性强弱【答案】C【分析】根据题意，向两个盛有相同质量铝粉和铁粉的烧杯中，分别滴加相同浓度的稀硫酸，最终金属完全反应，酸过量，最终铝生成的氢气的质量多，进行分析判断。【解析】A、由图可知，a点时，Al与稀硫酸恰好完全反应，盛铁的烧杯中的酸有剩余，故选项说法错误；B、由图可知，b点时，两个烧杯中消耗硫酸不相等，产生氢气的质量不相同，故选项说法错误；C、由图可知，c点之后，两个烧杯都能继续产生氢气，则c点时，两个烧杯中都有金属剩余，故选项说法正确；D、由图可知，该曲线是氢气与酸的曲线，不是氢气与时间的曲线，故右侧曲线不能反映反应的速率，不能反映铁和铝的金属活动性强弱，故选项说法正确。故选C。5、在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡。分别向两边烧杯中各加入5g镁和5g锌，镁和锌全部反应而消失后，天平的指针（）A．偏向加锌的一边 B．偏向加镁的一边C．仍停留在原来的位置 D．左右摆动，不能停止【答案】A【解析】因为金属全部消失，所以金属全部参与反应则加镁的天平一侧质量：(5g)＜加锌的天平一侧质量：(5g)；天平指针偏向于锌这一侧，故选：A。【题型四：分析金属与金属化合物溶液反应后生成物的成分】1、向MgCl2和CuCl2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()A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定含有Cu和ZnB．若滤液不为蓝色，则滤液中可能不含CuCl2C．若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有MgD．所得滤液的质量一定比原溶液的质量大【答案】D【解析】由金属活动性顺序Mg＞Zn＞Cu可知，向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，和氯化镁不反应；A、若滤液为蓝色，说明滤液中含有CuCl2，则滤渣中一定含有Cu，一定不含Zn，故选项A说法错误；B、若滤液不为蓝色，则滤液中一定不含CuCl2，故选项B说法错误；C、若往滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含有Zn，不含Mg，故选项C说法错误；D、锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，Zn+CuCl2＝ZnCl2+Cu，所得滤液的质量一定比原溶液的质量大，故6564所得滤液的质量一定比原溶液的质量大，故选项D说法正确；故选：D。2、将一定质量的金属镁放入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是()A．若滤液为无色溶液，则滤渣中一定含有镁B．若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则滤渣中一定含有银和铜C．若滤液为蓝色溶液，则滤液中至少含有三种金属离子D．若加入镁的质量为2.4g，则滤渣的质量一定大于2.4g【答案】D【分析】活动性Mg>Cu>Ag，则加入镁后镁先和硝酸银反应生成硝酸镁和银，后和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜。【解析】A、若滤液为无色溶液，则硝酸铜全部反应，但无法判断镁和硝酸铜恰好完全反应还是镁有剩余，滤渣中可能有镁，错误；B、若向滤渣中加入稀盐酸，没有气泡产生，则没有氢前金属镁剩余，滤渣中一定有开始反应就置换出的银，但无法确定是否有铜，错误；C、若滤液为蓝色溶液，则溶液中一定有硝酸铜存在，溶液中一定还有反应生成的硝酸镁，但是没有办法确定是否有硝酸银剩余，则至少有二种金属离子。错误；D、根据反应方程式的质量关系可知，镁和硝酸铜、硝酸锌反应后得到的固体质量都增加，所以若加入镁的质量为2.4g，则滤渣的质量一定大于2.4g。正确；故选D。3、向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，加入一定质量的Zn粉和Fe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Ag、Cu、Fe，可能有ZnB．滤渣中一定有Ag、Cu，可能有FeC．滤液中一定有Zn(NO3)2，可能有AgNO3D．滤液中一定有Zn(NO3)2，可能有Fe(NO3)2【答案】A【解析】金属活动性Zn>Fe>Cu>Ag。充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。因为滤液为无色，而硝酸铜为蓝色，硝酸亚铁为浅绿色，则溶液中一定没有硝酸铜和硝酸亚铁，则滤渣中一定有铜、铁。因为铜、铁比银活泼，所以银全部被置换出来，滤渣中有银，滤液中一定没有硝酸银。同时可以确定发生了锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银以及锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜的反应。则滤液中只有硝酸锌，滤渣中一定有银、铜、铁，不确定反应后锌是否有剩余，则可能有锌。由分析可知：滤渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn；滤液中一定有Zn(NO3)2，一定没有AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2。故选A。4、向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等。下列说法不正确的是()A．滤液可能呈蓝色 B．滤渣中至少含有两种物质C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生D．向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成【答案】C【解析】由于金属活动性Zn＞Cu＞Ag，向含有硝酸银和硝酸铜的废液中加入—定质量的锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜。根据Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银；根据Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、干燥、称量，所得滤渣的质量与加入锌粉的质量相等，说明同时发生了上述两个反应。A、根据分析可知，硝酸铜溶液可能有剩余，滤液可能呈蓝色，说法正确；B、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜，滤渣中至少银、铜含有两种物质，说法正确；C、根据分析可知，锌可能有剩余，向滤渣中滴加稀盐酸，可能会有气泡产生，说法错误；D、根据分析可知，同时发生了锌与AgNO3反应生成硝酸锌和银，锌与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜，滤液中一定不含硝酸银，则向滤液中滴加稀盐酸，一定没有白色沉淀生成，说法正确。故选C。5、向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，加入一定质量的Zn粉和Fe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Ag、Cu、Fe，可能有ZnB．滤渣中一定有Ag、Cu，可能有FeC．滤液中一定有Zn(NO3)2，可能有AgNO3D．滤液中一定有Zn(NO3)2，可能有Fe(NO3)2【答案】A【分析】金属活动性Zn>Fe>Cu>Ag。充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。因为滤液为无色，而硝酸铜为蓝色，硝酸亚铁为浅绿色，则溶液中一定没有硝酸铜和硝酸亚铁，则滤渣中一定有铜、铁。因为铜、铁比银活泼，所以银全部被置换出来，滤渣中有银，滤液中一定没有硝酸银。同时可以确定发生了锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银以及锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜的反应。则滤液中只有硝酸锌，滤渣中一定有银、铜、铁，不确定反应后锌是否有剩余，则可能有锌。【解析】由分析可知：滤渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn；滤液中一定有Zn(NO3)2，一定没有AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2。故选A。【题型五：对金属与酸、金属与金属化合物溶液反应的综合训练】1、为了探究金属与酸反应的规律，某实验小组取等质量的铁片、镁片、锌片，分别与足量、等浓度的稀盐酸反应，用温度传感器测得反应温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是（）A．三种金属先用砂纸将其表面打磨，除去表面氧化膜B．实验中温度升高是因为金属与盐酸反应过程放热C．完全反应后，实验中三种金属与稀盐酸反应产生氢气质量：D．铁与稀盐酸反应过程中可观察到溶液变为浅绿色【答案】C【解析】本题考查金属与酸反应、与化学方程式相关的计算。相同质量的三种金属与足量酸完全反应，设金属质量均为mg,则完全反应后，实验中三种金属与稀盐酸反应产生氢气质量：；A、三种金属先用砂纸将其表面打磨，除去表面氧化膜，防止干扰金属与酸的反应，说法正确；B、实验中温度升高是因为金属与盐酸反应过程放热，说法正确；C、完全反应后，实验中三种金属与稀盐酸反应产生氢气质量：，说法错误；D、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，亚铁离子显浅绿色，所以可观察到溶液变为浅绿色，说法正确；故选：C。2、向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu（NO3）2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）A．a点时，溶液的总质量与反应前相比减小B．b点时，溶液呈蓝色C．c点时，溶液为Zn（NO3）2和Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物【答案】C【分析】金属活动性：锌>铜>银，则将硝酸铜、硝酸银的混合溶液中逐渐加入锌粉，锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌，硝酸银完全反应后，再与硝酸铜反应生成铜和硝酸锌。【解析】A、a点时，硝酸铜的质量没有改变，表示硝酸银没有完全反应，根据化学方程式可知，每65份质量的锌能置换出216份质量的银，溶液的总质量与反应前相比减小，说法正确；B、b点表示硝酸银完全反应，硝酸铜没有参加反应，溶液呈蓝色，说法正确；C、c点时，硝酸银完全反应，硝酸铜部分参加反应，溶液为Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液，说法错误；D、d点时，硝酸铜完全反应，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物，说法正确。故选C。3、向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，对反应过程进行分析，得到下列四个图像，其中正确的是（）A．B．C． D．【答案】C【解析】A、根据金属活动性顺序铁＞铜＞银，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银反应完全，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，硝酸铜完全反应后铜质量不再变化，因此铜的质量应该是先无后有，再不变，故A图像错误；B、根据金属活动性顺序铁＞铜＞银，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，待硝酸银反应完全，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，所以硝酸银的质量是从开始就不断减小直至到0，故B图像错误；C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，化学方程式为：，每56份质量的铁可以置换出216份质量的银，溶液的质量减少，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，化学方程式为：，每56份质量的铁可以置换出64份质量的铜，溶液的质量减少，且铁与硝酸银反应溶液质量减少的程度大于铁与硝酸铜反应，因此第一段坡度大，第二段坡度小，硝酸银、硝酸铜完全反应后，继续加入铁粉，溶液质量不再变化，故C图像正确；D、根据金属活动性顺序铁＞铜＞银，加入铁粉之前，溶液中的溶质为硝酸银和硝酸铜两种质，加入铁粉，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，铁和硝酸银反应的过程中，溶液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁三种，待硝酸银反应完全，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，铁和硝酸铜反应的过程中，溶液的溶质为硝酸铜和硝酸亚铁两种，硝酸铜完全反应后，溶液中的溶质只有硝酸亚铁一种，故D图像错误；故选：C。4、向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Fe，溶液质量与加入Fe的质量关系如图所示，下列说法不正确的是（）A．a点溶液中的溶质有2种B．在bc段溶液中，没有硝酸银剩余C．取d点的固体，加入稀盐酸，有气泡产生D．从该图像可以判断Fe、Cu、Ag金属的活动性顺序【答案】A【解析】活动性：铁>铜>银，向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Fe，铁先和硝酸银反应生成银和硝酸亚铁，硝酸银完全反应后，铁再和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁；图像上，b点表示硝酸银恰好完全反应的时刻，c点表示硝酸铜恰好完全反应的时刻；A、a点时硝酸银反应了一部分，则溶液中的溶质有生成的硝酸亚铁和未反应的硝酸银、硝酸铜3种，故A错误；B、在bc段溶液中，发生的是铁和硝酸铜的反应，没有硝酸银剩余，故B正确；C、d点时加入的铁过量，固体中含有银、铜、铁，加入稀盐酸，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，能观察到有气泡产生，故C正确；D、根据化学方程式：、，相同质量的铁反应生成的银的质量大于铜，从图像上可看出，开始的反应中溶液质量减少的较多，则可判断是铁和硝酸银反应，由此可判断Fe>Cu>Ag金属的活动性顺序，故D正确。故选A。5、将一定质量的锌粉加入含硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应。反应过程中固体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点固体为锌和银B．b点固体中加入稀盐酸有气泡产生C．c点溶液为无色D．d点固体为银和铜【答案】C【解析】锌、铜和银三种金属的活动性：Zn＞Cu＞Ag，将一定质量的锌粉加入含硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，每65份质量的锌完全反应，生成216份质量的银，固体质量增加，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌再与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜，每65份质量的锌完全反应，生成64份质量的铜，固体质量减少。A、a点时硝酸银还没有完全反应，则a点固体为银，故选项说法不正确；B、b点时，锌和硝酸银恰好完全反应，固体是银，加入稀盐酸，银与稀盐酸不反应，没有气泡产生，故选项说法不正确；C、c点时，锌和硝酸铜恰好完全反应，所得溶液为硝酸锌溶液，溶液为无色，故选项说法正确；D、c点时，锌和