拓展2金屬化合物間的置換反應(yīng)

金屬化合物間置換反應(yīng)的重點分析一、濾渣、濾液成分的判斷1、一種金屬和一種鹽溶液反應(yīng)后濾渣、濾液成分的判斷金屬A的活潑性強于B，將金屬A投入金屬B的鹽溶液中，濾渣濾液成分的情況分析如下：A不足A恰好反應(yīng)A過量濾渣BBB、A濾液A鹽、B鹽A鹽A鹽2、多種金屬與一種金屬的鹽溶液反應(yīng)＊兩種金屬（活動性強于金屬化合物中金屬）同時放入某金屬化合物溶液中，活動性強的金屬單質(zhì)先反應(yīng)＊例:Zn和Fe同時放入CuSO4溶液中，活潑性：Zn>Fe>Cu①Zn和CuSO4先反應(yīng)：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu②Fe和CuSO4后反應(yīng)：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4充分反應(yīng)后，過濾，濾渣和濾液的成分分析如下：CuSO4的量濾渣濾液①CuSO4少量，Zn有剩，F(xiàn)e未反應(yīng)Cu、Zn、FeZnSO4②Zn和CuSO4恰好反應(yīng)，F(xiàn)e未反應(yīng)Cu、FeZnSO4③Zn反應(yīng)完，F(xiàn)e和CuSO4部分反應(yīng)Cu、FeZnSO4、FeSO4④Fe和CuSO4恰好反應(yīng)CuZnSO4、FeSO4⑤Zn、Fe均反應(yīng)完，CuSO4有剩余CuZnSO4、FeSO4、CuSO43、一種金屬和多種金屬的鹽溶液反應(yīng)＊一種金屬（活動性強于金屬化合物中金屬）放入兩種金屬化合物混合溶液中，活動性弱的金屬化合物先反應(yīng)＊【舉例說明】一定量的Fe粉投入Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，活動性：Fe>Cu>Ag①Fe和AgNO3先反應(yīng)，F(xiàn)e+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag②Fe和Cu(NO3)2后反應(yīng)，F(xiàn)e+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu充分反應(yīng)后，過濾，濾渣和濾液的成分分析如下：加入鐵的量濾渣濾液①AgNO3部分反應(yīng)，Cu(NO3)2未反應(yīng)AgFe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2②AgNO3恰好反應(yīng)完，Cu(NO3)2未反應(yīng)AgFe(NO3)2、Cu(NO3)2③AgNO3反應(yīng)完，Cu(NO3)2部分反應(yīng)Ag、CuFe(NO3)2、Cu(NO3)2④AgNO3反應(yīng)完、Cu(NO3)2恰好反應(yīng)完Ag、CuFe(NO3)2⑤AgNO3、Cu(NO3)2都反應(yīng)完，F(xiàn)e有剩Ag、Cu、FeFe(NO3)2二、金屬反應(yīng)后溶液質(zhì)量的變化金屬+酸金屬+金屬化合物溶液金屬置換出酸中的氫元素生成氫氣，溶液的溶質(zhì)由酸變?yōu)榻饘倩衔?，溶液質(zhì)量一定增加金屬與化合物溶液反應(yīng)后溶液溶質(zhì)質(zhì)量的增減根據(jù)方程式計算類型一——不同金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的比較1、將質(zhì)量相等的Mg、Al、Zn三種金屬分別放入質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)均相等的三份稀硫酸中，反應(yīng)結(jié)束后，生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系不可能的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】A、如果金屬都過量，則生成氫氣質(zhì)量決定于稀硫酸，由于是質(zhì)量和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)均相同的三份稀硫酸，因此生成氫氣質(zhì)量相等，選項正確；B、如果稀硫酸過量，則生成氫氣質(zhì)量決定于金屬質(zhì)量，鎂、鋁、鋅和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系依次為：由以上質(zhì)量關(guān)系可知，相等質(zhì)量的金屬完全反應(yīng)時，鋁反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量最大，其次是鎂，鋅反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量最小，該選項對應(yīng)關(guān)系有可能，選項正確；C、如果鎂、鋅反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量相等，則稀硫酸不足，對于鋁來說，稀硫酸也是不足，因此生成氫氣質(zhì)量應(yīng)該相等，該選項對應(yīng)關(guān)系沒有可能，選項錯誤；D、當鋁恰好和硫酸反應(yīng)時，鎂過量，鋅不足，鎂、鋁和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量相等，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量小于鎂、鋁和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量，選項正確。2、相同質(zhì)量的鎂、鋁、鋅分別與相同質(zhì)量20%的鹽酸充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量(直接用各金屬表示)大小關(guān)系有以下幾種猜測：①Mg＞Al＞Zn；②Al＞Mg＞Zn；③Al＝Mg＝Zn；④Al＝Mg＞Zn；⑤Al＝Zn＞Mg；⑥Al＞Mg＝Zn。其中合理的個數(shù)為()A．5個B．4個C．3個D．2個【答案】C【解析】Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑247322Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑18732Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑65732假設(shè)HCl質(zhì)量均為73g①當金屬質(zhì)量≤18g時，金屬全部反應(yīng)，產(chǎn)生H2質(zhì)量：Al＞Mg＞Zn；②當金屬質(zhì)量≥65g時，酸全部反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相等；③當24g≤金屬質(zhì)量＜65g時，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量：Al＝Mg＞Zn；④當18g＜金屬質(zhì)量＜24g時，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量Al＞Mg＞Zn。3、將一塊金屬鎂和相同質(zhì)量的鐵鋁合金分別放入足量的鹽酸中充分反應(yīng)，兩者產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相等，則合金中鐵、鋁元素的質(zhì)量比為（）A．7：12 B．28：9 C．3：16 D．56：27【答案】A【解析】鎂和鹽酸反應(yīng)方程式為：；鐵與鹽酸反應(yīng)的方程式為：；鋁和鹽酸反應(yīng)的方程式為：。由題目信息可知，假設(shè)金屬鎂的質(zhì)量為x，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為y，由反應(yīng)方程式可得，并由此得到關(guān)系式：，；假設(shè)合金中，鐵的質(zhì)量為a，鋁的質(zhì)量為b，根據(jù)鐵和鋁與鹽酸反應(yīng)的方程式可以得出，鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為：，鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為：；由于金屬鎂和合金的質(zhì)量相等，則有：，且二者產(chǎn)生的氫氣也相等，故可以得出以下關(guān)系式：，化簡可以得出：，。所以合金中鐵、鋁元素的質(zhì)量比為7∶12，故選擇A。4、現(xiàn)有質(zhì)量相等的甲、乙、丙三種金屬，分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸中，生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示（已知甲、乙、丙在生成物中均顯+2價）。則下列說法錯誤的是（）

A．完全反應(yīng)所需時間：丙>甲>乙 B．生成氫氣的質(zhì)量：甲>乙>丙C．相對原子質(zhì)量：乙>丙>甲D．消耗硫酸的質(zhì)量：甲>乙>丙【答案】C【解析】A、由題意甲、乙、丙三種金屬分別與三份溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的足量稀硫酸反應(yīng)，金屬完全反應(yīng)，根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖可知，金屬乙反應(yīng)的氫氣質(zhì)量最先達到最大值，其次是金屬甲，最后是金屬丙，即金屬乙最先反應(yīng)完，其次是金屬甲，金屬丙最后反應(yīng)完，因此完全反應(yīng)所需時間的關(guān)系為丙>甲>乙，A選項說法正確，不符合題意；B、如圖所示曲線平行于x軸時，生成的氫氣質(zhì)量達到最大值，三種金屬生成氫氣的質(zhì)量甲最大，其次是乙，最小的是丙，即生成氫氣的質(zhì)量甲>乙>丙，B選項說法正確，不符合題意；C、由題意已知甲、乙、丙在生成物中均顯+2價，若金屬元素的符號為M，與稀硫酸反應(yīng)的通式為，設(shè)金屬的相對原子質(zhì)量為，金屬的質(zhì)量為，生成氫氣的質(zhì)量為，根據(jù)方程式可知，則有，已知甲、乙、丙三種金屬的質(zhì)量相等，則金屬的相對原子質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量成反比，如圖所示生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系為甲>乙>丙，三種金屬的相對原子質(zhì)量關(guān)系為甲＜乙＜丙，C選項說法錯誤，符合題意；D、由題意已知甲、乙、丙在生成物中均顯+2價，若金屬元素的符號為M，與稀硫酸反應(yīng)的通式為，由方程式可知生成的氫氣中的氫元素全部來自于硫酸，根據(jù)質(zhì)量守恒定律元素守恒，生成的氫氣質(zhì)量越大，消耗的硫酸質(zhì)量越大，如圖所示生成氫氣的質(zhì)量關(guān)系為甲>乙>丙，消耗硫酸的質(zhì)量關(guān)系為甲>乙>丙，D選項說法正確，不符合題意。故選C。5、將等質(zhì)量鎂、鋁、鋅、鐵的單質(zhì)分別投入質(zhì)量相等且足量的稀硫酸中，反應(yīng)結(jié)束后，所得溶液的質(zhì)量由大到小的順序是（）A．Al>Mg>Fe>ZnB．Al=Mg=Fe=ZnC．Zn>Fe>Mg>AlD．Mg>Al>Zn>Fe【答案】C【解析】四種金屬單質(zhì)分別與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和氫氣，鎂與稀硫酸反應(yīng)：，反應(yīng)中鎂和氫氣質(zhì)量比為24∶2；鋁與稀硫酸反應(yīng)：，鋁和氫氣質(zhì)量比為18∶2；鋅與稀硫酸反應(yīng)：，鋅和氫氣質(zhì)量比為65∶2，鐵與稀硫酸反應(yīng)：，鐵和氫氣質(zhì)量比為56∶2，據(jù)此可知等質(zhì)量的四種金屬單質(zhì)分別投入等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)且足量的稀硫酸中，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量由小到大的順序為鋅、鐵、鎂、鋁，則所得溶液質(zhì)量由大到小的順序為鋅、鐵、鎂、鋁。故選C。類型二——分析金屬樣品的組成(極值法)1、將一定量的鐵和鋁的混合物與足量的鹽酸反應(yīng)，得到氣體0.2g，則該固體混合物的質(zhì)量可能是（）A．1.8g B．2.7g C．5.6g D．6.3g【答案】B【解析】鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，設(shè)鐵的質(zhì)量為x，，x=5.6g鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，設(shè)鋁的質(zhì)量為y，，，y=1.8g混合金屬和鹽酸反應(yīng)得到氫氣0.2g，則該混合金屬的質(zhì)量應(yīng)在1.8g至5.6g之間，故選B。2、某興趣小組的同學(xué)將一塊不純的鐵片5.6g投入到足量的稀鹽酸中，充分反應(yīng)后生成了0.2g氣體，則該鐵片中混有的雜質(zhì)一定不可能是（）A．鋁和鋅 B．鎂和鋅 C．鎂和銅 D．鋅和銅【答案】D【解析】5.6g鐵與稀鹽酸完全反應(yīng)時，能夠生成0.2g氫氣；如果雜質(zhì)是鋁和鋅，根據(jù)化學(xué)方程式可以計算，5.6g鋁和稀鹽酸完全反應(yīng)時能夠生成0.62g氫氣，5.6g鋅和稀鹽酸完全反應(yīng)時能夠生成0.17g氫氣，5.6g鋁、鋅分別于稀鹽酸完全反應(yīng)時，生成的氫氣的質(zhì)量一個大于0.2g，一個小于0.2g，所以鐵中可能含有鋁和鋅；以此類推，鐵中可能含有鎂和鋅；銅不能與稀鹽酸反應(yīng)，5.6g鎂與稀鹽酸反應(yīng)時生成的氫氣的質(zhì)量大于0.2g，所以鐵中可能含有鎂和銅；5.6g鋅和稀鹽酸完全反應(yīng)時能夠生成0.17g氫氣，銅不能與稀鹽酸反應(yīng)，所以當鐵中含有鋅和銅時，生成氫氣的質(zhì)量應(yīng)該小于0.2g；綜上所述，該鐵片中混有的雜質(zhì)一定不可能是鋅和銅。故選D。3、某合金6g與足量的稀硫酸充分反應(yīng)后，如果生成0.2g氫氣，該合金中的元素組成可能是（）A．Zn和Cu B．Cu和Au C．Zn和Fe D．Mg和Al【答案】C【解析】A、由鋅和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑的關(guān)系可知：6.5g鋅能產(chǎn)生0.2g氫氣，則6g鋅產(chǎn)生氫氣小于0.2g，銅不能產(chǎn)生氫氣；則6g的鋅和銅合金產(chǎn)生氫氣小于0.2g；故選項錯誤；B、銅和金都不能與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；故選項錯誤；C、由鋅和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑的關(guān)系可知：6.5g鋅能產(chǎn)生0.2g氫氣，則6g鋅產(chǎn)生氫氣小于0.2g，由鐵和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑的關(guān)系可知；5.6g鐵能產(chǎn)生0.2g氫氣，6.5g鐵能產(chǎn)生氫氣大于0.2g，則6g的鋅和鐵合金可以產(chǎn)生0.2g氫氣；故選項正確；D、由鎂和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑的關(guān)系可知：2.4g鎂能產(chǎn)0.2g氫氣；6.5g鎂產(chǎn)生的氫氣大于0.2g，由鋁和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣2Al＋3H2SO4=2Al2(SO4)3＋3H2↑的關(guān)系可知：1.8g鋁能產(chǎn)生0.2g氫氣；6.0g鋁產(chǎn)生的氫氣大于0.2g；則6g的鎂和鋁合金產(chǎn)生氫氣質(zhì)量大于0.2g；故選項錯誤；故選：C。4、某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了對Cu-Zn合金、Fe-Cu合金、Fe-Zn合金、Fe-Al合金進行研究，他們?nèi)∑渲幸环N合金的粉末5.6g，與足量的稀硫酸充分反應(yīng)，經(jīng)測定，產(chǎn)生了0.38g氣體，則該合金可能是()A．Cu-Zn合金B(yǎng)．Fe-Cu合金C．Fe-Zn合金D．Fe-Al合金【答案】D【解析】根據(jù)化學(xué)方程式計算可知，5.6g鐵與足量稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生0.2g氫氣，5.6g鋅與稀硫酸完全反應(yīng)生成0.17g氫氣，5.6g鋁與稀硫酸完全反應(yīng)生成0.62g氫氣，銅不與稀硫酸反應(yīng)，故符合5.6g合金與足量稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生0.38g氫氣的應(yīng)為Fe-Al合金。5、現(xiàn)有鐵與另一種金屬組成的混合物1.2g，與足量稀硫酸反應(yīng)生成H20.1g，則混合物中的另一種金屬可能是()A．MgB．AlC．ZnD．Cu【答案】B【解析】本題采用極值法解答。假設(shè)純凈的鐵與足量的稀硫酸反應(yīng)，生成0.1g氫氣需要鐵的質(zhì)量為2.8g，而鐵與另一種金屬混合與稀硫酸反應(yīng)，生成0.1g氫氣只需要1.2g金屬，說明另一種金屬與稀硫酸反應(yīng)時一定是不足1.2g金屬即產(chǎn)生0.1g氫氣，符合條件的只有鋁。類型三——判斷天平平衡問題1、在托盤天平的兩個托盤上各放一只燒杯，分別注入相同質(zhì)量分數(shù)、相同質(zhì)量的稀硫酸，天平平衡。向左邊的燒杯中加入10g金屬鋅，向右邊的燒杯中加入10g金屬鎂。當反應(yīng)停止后，金屬都有剩余，天平指針的指向是（）A．分度盤的左邊 B．分度盤的中間C．分度盤的右邊 D．3種情況都有可能【答案】B【解析】在托盤天平的兩個托盤上各放一只燒杯，分別注入相同質(zhì)量分數(shù)、相同質(zhì)量的稀硫酸，天平平衡。向左邊的燒杯中加入10g金屬鋅，向右邊的燒杯中加入10g金屬鎂。當反應(yīng)停止后，金屬都有剩余，金屬過量，說明應(yīng)根據(jù)酸完全反應(yīng)，由于氫氣中的氫元素完全來自于稀硫酸，所加稀硫酸的質(zhì)量、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)完全相同，故生成氫氣的質(zhì)量相同，故最后天平指針的指向是：分度盤的中間。故選B。2、在托盤天平的兩邊各放一只燒杯，調(diào)節(jié)天平至平衡，向兩燒杯中分別注入等質(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸（足量），然后向右盤的燒杯中放入一定質(zhì)量的Fe粉，同時向左盤的燒杯中放入與Fe粉等質(zhì)量的Zn粉，反應(yīng)過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）A．天平最終仍然平衡 B．天平指針先偏向左盤，后偏向右盤C．天平指針始終偏向右盤 D．天平指針先偏向右盤，后偏向左盤【答案】D【解析】在金屬活動性順序中，由于Zn的活動性比Fe強，所以與酸反應(yīng)時，產(chǎn)生氫氣的速率快，所以開始時左盤質(zhì)量輕，故天平的指針先偏向右盤；等質(zhì)量的Fe和Zn與足量的稀硫酸反應(yīng)時，最終所產(chǎn)生氫氣質(zhì)量的多少是由金屬的相對原子質(zhì)量的大小來決定的，相對原子質(zhì)量越大，最后所產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量越少，反之就越多．Zn的相對原子質(zhì)量是65，而鐵的相對原子質(zhì)量是56，所以隨著反應(yīng)的進行，最終所產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是右盤多一些，所以右盤質(zhì)量輕，故天平指針最后偏向左盤。故答案為D。3、在天平兩盤上的燒杯中，各放入質(zhì)量相同的稀硫酸，調(diào)節(jié)天平至平衡。分別向兩邊燒杯中各加入5g鎂和5g鋅，鎂和鋅全部反應(yīng)而消失后，天平的指針（）A．偏向加鋅的一邊 B．偏向加鎂的一邊C．仍停留在原來的位置 D．左右擺動，不能停止【答案】A【解析】因為金屬全部消失，所以金屬全部參與反應(yīng)則加鎂的天平一側(cè)質(zhì)量：(5g)＜加鋅的天平一側(cè)質(zhì)量：(5g)；天平指針偏向于鋅這一側(cè)，故選：A。4、如圖所示，燒杯中盛有質(zhì)量相等、質(zhì)量分數(shù)相等的稀鹽酸，天平調(diào)平后，同時向其中左右盤分別加入等質(zhì)量的鋅片和鐵片，則從反應(yīng)開始到金屬完全反應(yīng)的過程中，天平指針指向的變化是（）A．向左偏B．向右偏C．先向左偏后向右偏D．先向右偏后向左偏【答案】D【解析】先比較鋅和鐵的金屬活動性，鋅大于鐵，因此鋅與稀鹽酸反應(yīng)放出氫氣的速率大于鐵，從而質(zhì)量的減少速率也大于鐵，因此加入鋅的燒杯質(zhì)量減少較快，指針偏向鐵的，即右偏；相同質(zhì)量的鋅和鐵與稀鹽酸反應(yīng)，金屬完全反應(yīng)，鐵放出的氣體更多，因此反應(yīng)結(jié)束后，指針向左偏。根據(jù)反應(yīng)規(guī)律，指針先向右鐵片燒杯中偏，反應(yīng)結(jié)束后，偏向鋅片燒杯，即向左偏移，故選D。5、在天平(靈敏度極高)兩邊的燒杯中分別盛有同質(zhì)量、同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，天平平衡，再向兩燒杯中分別加入相同質(zhì)量的鎂和鐵，充分反應(yīng)后，若天平平衡，則反應(yīng)物中一定有剩余的物質(zhì)是，一定沒有剩余的物質(zhì)是；若天平失去平衡，則一定沒有剩余的物質(zhì)是?！敬鸢浮縈g或鎂稀硫酸Fe或鐵【解析】若天平平衡，說明生成的氫氣質(zhì)量相等，氫氣是金屬從稀硫酸中置換出來的氫組成的，故消耗的硫酸質(zhì)量相等且沒有剩余；根據(jù)等質(zhì)量金屬完全反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量=，因為鎂原子的相對質(zhì)量＜鐵原子的相對原子質(zhì)量，所以如果生成氫氣的質(zhì)量相等，則反應(yīng)的鐵的質(zhì)量應(yīng)該大于鎂的質(zhì)量，故一定有剩余的是鎂（Mg），可能有剩余的是鐵，一定沒有剩余的是稀硫酸?！凹尤胭|(zhì)量相等的鎂和鐵”，若天平失去平衡，因為﹤，所以一定是鎂產(chǎn)生的氫氣多，則指針一定偏向放入金屬鐵的一方，鐵（Fe）一定沒有剩余。6、如圖所示，在托盤天平兩邊各放一只燒杯，調(diào)至平衡．往右邊燒杯里注入一定量的稀硫酸，左邊燒杯里注入相同質(zhì)量的鹽酸。（1）如圖甲所示，兩邊燒杯中各投入少量相同質(zhì)量的鋅粒，鋅粒完全溶解后，天平指針有何變化？，理由是。（2）如圖乙所示，若左邊投入鋅粒，右邊投相同質(zhì)量的鎂條，鋅、鎂全部溶解后，天平指針有何變化？，理由是_?！敬鸢浮浚?）無變化，仍平衡因為兩燒杯中鋅粒的質(zhì)量相等，生成的氫氣質(zhì)量相等（2）左偏相同質(zhì)量的鋅、鎂與足量的酸反應(yīng)時．鎂放出的氫氣多，故左邊重，指針指向左邊【解析】質(zhì)量相同的同種金屬與不同的酸反應(yīng)，當金屬全部消耗時生成氫氣的質(zhì)量相等；質(zhì)量相同的不同金屬，與相同的酸完全反應(yīng)，當金屬全部消耗時生成氫氣的質(zhì)量不相等．常見金屬中，質(zhì)量相同時，生成氫氣的質(zhì)量由多到少的順序是：Al＞Mg＞Fe＞Zn。類型四——分析金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)后生成物的成分1、將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，不斷攪拌，充分反應(yīng)后過濾。向得到的濾渣和濾液中分別加入足量的稀鹽酸，均無現(xiàn)象，則濾渣中（）A．一定有銀，可能有銅和鋅B．一定有銀，可能有銅，一定沒有鋅C．一定有銀和銅，可能有鋅D．一定有銀和銅，一定沒有鋅【答案】B【解析】由于金屬的活動性順序是：鋅＞銅＞銀，將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，不斷攪拌，鋅先與硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸鋅和銀，當鋅反應(yīng)完后，銅再與硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸銅和銀。向濾渣和濾液中分別滴加稀鹽酸均無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生，說明不含能與稀鹽酸反應(yīng)的金屬、不含硝酸銀溶液。所以濾渣中一定含有銀，可能含有銅，一定沒有鋅。觀察選擇項B正確。2、在氯化銅和氯化亞鐵的混合溶液中加入一定的鎂粉，充分反應(yīng)后過濾，向濾出的固體中滴加稀鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生．下列判斷正確的是（）A．濾出的固體中一定含有銅，可能含有鐵和鎂B．濾出的固體中一定含有銅，一定不含有鐵和鎂C．濾液中一定含有氯化鎂和氯化亞鐵，一定沒有氯化銅D．濾液中一定含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化銅【答案】B【解析】根據(jù)金屬活動順序表可知鎂比鐵活潑，鐵比銅活潑，所以加入鎂粉，首先鎂粉和氯化銅溶液反應(yīng)，置換出單質(zhì)銅，如果鎂粉足量可以再繼續(xù)和氯化亞鐵反應(yīng)置換出鐵?！俺浞址磻?yīng)后過濾，向濾出的固體中滴加稀鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生”說明沒有鎂剩余，且沒有生成鐵單質(zhì)，說明溶液中的氯化亞鐵未參加反應(yīng)，鎂粉不足。A、濾出固體不可能有鐵和鎂，因為二者和鹽酸反應(yīng)有氣體生成，所以A不正確；B、因為鎂粉首先要和氯化銅反應(yīng)，所以生成物一定有銅，結(jié)合A的分析一定不會有鐵和鎂，所以正確；C、因為鎂粉參與反應(yīng)，所以濾液一定有氯化鎂。由于生成的固體不能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，即不存在鐵單質(zhì)，所以鐵元素就一定在溶液中，即氯化亞鐵不可能參與反應(yīng)，所以也一定有，當鎂粉少量時，氯化銅可能剩余，所以C不正確；D、氯化銅不一定有，因為當加入鎂粉恰好能和氯化銅反應(yīng)完時，就不含氯化銅，所以D不正確。3、向Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，向濾液中滴加稀硫酸時有氣泡產(chǎn)生。下列推斷正確的是（

）A．濾液中一定有鐵、銅、銀，可能有鋁B．濾液中的溶質(zhì)只有Al(NO3)3和Fe(NO3)2C．濾液中一定有Fe(NO3)2可能有Al(NO3)3D．濾液中定有Al(NO3)3和Fe(NO3)2，可能有Cu(NO3)2【答案】B【解析】A、由于鐵的活動性小于鋁，不能將鋁置換出來，故A錯誤；B、由上述分析可知，濾液中的溶質(zhì)只有Al（NO3）3和Fe（NO3）2，故B正確；C、濾液中一定有Fe（NO3）2、Al（NO3）3，故C錯誤；D、濾液中一定有Al（NO3）3和Fe（NO3）2，一定沒有Cu（NO3）2，故D錯誤。4、向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一些鐵粉，完全反應(yīng)后過濾。下列情況中，可能存在的是（）A．濾紙上有Ag、Cu，濾液中有Ag+、Fe2+B．濾紙上有Ag，濾液中有Ag+、Cu2+、Fe2+C．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Fe2+、Cu2+D．濾紙上有Ag、Cu、Fe，濾液中有Ag+、Cu2+【答案】B【解析】A．濾紙上有銀、銅，說明溶液中的硝酸銀已全部反應(yīng)，溶液中不含Ag+，故A不可能存在。B．濾紙上有銀，說明向混合溶液中加入鐵粉，鐵粉只和硝酸銀發(fā)生了反應(yīng)，而硝酸銀可能完全反應(yīng)也可能仍有剩余，鐵粉量不足，沒有和硝酸銅反應(yīng)，濾液中含有Ag+、Cu2+、Fe2+，故B可能存在。CD．濾紙上有銀、銅、鐵，說明加入的鐵粉過量，則溶液中的硝酸銀、硝酸銅全部反應(yīng)，溶液中陽離子只含F(xiàn)e2+，故CD不可能存在。5、某金屬加工廠生產(chǎn)過程中的廢液含有少量的硝酸銀和硝酸銅，為回收利用資源和防止污染，該廠向廢液中加入一定量的鐵粉，反應(yīng)停止后過濾，向濾液中加入少量的稀鹽酸，無沉淀產(chǎn)生，則下列有關(guān)說法正確的是（）A．濾出的固體中一定含有銀，也能含有銅B．濾出的固體中一定含有銀和銅，一定不含鐵C．濾液中一定含有硝酸亞鐵，一定沒有硝酸銅D．濾液中一定含有硝酸亞鐵，可能含有硝酸銀和硝酸銅【答案】A【解析】由題意可知，在金屬活動性順序中，鐵排在銅和銀的前邊，可以和硝酸銀及硝酸銅溶液反應(yīng)，生成銀和銅以及硝酸亞鐵。向濾液中加入少量的稀鹽酸，無沉淀產(chǎn)生，說明濾液中一定沒有硝酸銀。濾出的固體中一定有銀。濾液中一定有硝酸亞鐵。由以上分析可知：A、濾出的固體中一定含有銀，可能有銅。A正確；B、濾出的固體中一定含有銀，可能含有銅和鐵。B錯誤；C、濾液中一定有硝酸亞鐵，一定沒有硝酸銀，不一定沒有硝酸銅。C錯誤；D、濾液中一定有硝酸亞鐵，一定沒有硝酸銀，可能含有硝酸銅。D錯誤。6、向一定質(zhì)量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，溶液質(zhì)量與加入Zn的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，下列說法錯誤的是（）A．a(chǎn)點溶液中的溶質(zhì)有3種B．b點所得固體只有銀C．c點溶液中溶質(zhì)為Zn（NO3）2D．取d點時的固體，加入稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生【答案】D【解析】A、a點時，鋅和硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸鋅和銀，硝酸銀還未完全反應(yīng)，溶液中的溶質(zhì)為硝酸鋅、硝酸銅、硝酸銀，不符合題意；B、b點時，硝酸銀恰好完全反應(yīng)，硝酸銅還未反應(yīng)，所得固體只有銀，不符合題意；C、c點時，硝酸銅恰好完全反應(yīng)，所得溶液中溶質(zhì)只有硝酸鋅，不符合題意；D、d點時，鋅過量，加入稀鹽酸，鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，產(chǎn)生氣泡，符合題意。故選D。類型五——對金屬與酸、金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)的綜合訓(xùn)練1、向一定質(zhì)量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克鋅粉和鐵粉的混合物，充分反應(yīng)后過濾，得到不飽和的濾液和濾渣，將濾渣洗滌、干燥后再稱量，得到的固體質(zhì)量仍為a克。下列分析合理的是（）①濾渣中可能有銅②向濾渣中加稀鹽酸，可能有氣泡產(chǎn)生③濾液中一定有Mg（NO3）2、Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有Cu（NO3）2④若忽略過濾操作中溶液損失，濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量一定大于原混合溶液溶質(zhì)的質(zhì)量A．①②B．①③C．②③D．②④【答案】C【解析】向一定質(zhì)量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入a克鋅粉和鐵粉的混合物，硝酸鎂不能反應(yīng)，硝酸銅先和鋅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，后和鐵反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銅，反應(yīng)后固體質(zhì)量增大，充分反應(yīng)后過濾，得到不飽和的濾液和濾渣，將濾渣洗滌、干燥后再稱量，得到的固體質(zhì)量仍為a克，說明鋅完全反應(yīng)，鐵部分或全部反應(yīng)；①濾渣中一定有銅，該選項說法不正確；②向濾渣中加稀鹽酸，可能有氣泡產(chǎn)生，例如鐵過量時，鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，該選項說法正確；③濾液中一定有不反應(yīng)的Mg（NO3）2、反應(yīng)生成的Zn（NO3）2和Fe（NO3）2，可能有過量的Cu（NO3）2，該選項說法正確；④若忽略過濾操作中溶液損失，濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量一定等于原混合溶液溶質(zhì)的質(zhì)量，是因為加入a克鋅粉和鐵粉得到的固體質(zhì)量仍為a克，即反應(yīng)前后固體質(zhì)量相等，該選項說法不正確。2、興趣小組按如圖流程進行實驗（每步均充分反應(yīng)），反應(yīng)結(jié)束后，將燒杯內(nèi)物質(zhì)進行過濾，向濾渣中加入少量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，下列說法不正確的是（）A．由實驗可判斷出鐵、銅、鋅的活動性順序B．兩支試管混合后，固體總質(zhì)量一定增加C．濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和ZnD．濾液中的溶質(zhì)一定有FeCl2、ZnCl2和CuCl2【答案】D【解析】由于金屬的活動性強弱是：鋅＞鐵＞銅，在進行實驗時，鐵不能與氯化鋅反應(yīng)，能與氯化銅反應(yīng)生成了氯化亞鐵和銅，反應(yīng)結(jié)束后，將燒杯內(nèi)物質(zhì)進行過濾，向濾渣中加入少量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，說明了鐵沒有剩余。所以：A、根據(jù)鐵不能與氯化鋅反應(yīng)，能與氯化銅反應(yīng)，可以判斷出鐵、銅、鋅的活動性順序，故A說法正確；B、由于每56份質(zhì)量的鐵能置換出64份質(zhì)量的銅，所以兩支試管混合后，固體總質(zhì)量一定增加，故B說法正確；C、由上述分析可知，濾渣中一定有Cu，一定沒有Fe和Zn，故C說法正確。D、由上述分析可知，濾液中的溶質(zhì)一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，說法不正確。3、小科為比較Mg、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，進行了如圖甲所示的實驗，實驗后把兩試管中的物質(zhì)倒入燒杯中（如圖乙），發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，充分反應(yīng)后過濾。溶液中含有的金屬離子可能的組成有（）①Mg2+②Mg2+和Fe2+③Mg2+和Cu2+④Mg2+、Fe2+和Cu2+A．①②B．①③C．②④D．③④【答案】C【解析】由于鎂的活動性大于鐵，鐵不能與硫酸鎂反應(yīng)；鐵的活動性大于銅，鐵能將銅從其溶液中置換出來，由題意可知，實驗后把兩試管中的物質(zhì)倒入燒杯中（如圖乙）發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，說明了乙中的鐵完全反應(yīng)了，甲中的鐵又與硫酸銅發(fā)生了反應(yīng)。若硫酸銅完全反應(yīng)了，溶液中的陽離子是：Mg2+和Fe2+；若硫酸銅沒有完全反應(yīng)，溶液中的陽離子是：Mg2+、Fe2+和Cu2+。4、將ag的鋅粉投入到Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣ag和濾液。以上說法正確的是（）①濾液中一定有鋅離子，可能有亞鐵離子、銅離子和銀離子；②向濾渣中加稀鹽酸，有氣泡冒出，濾液中一定沒有硝酸亞鐵；③濾渣中最多能有四種金屬單質(zhì)；④若濾渣中有三種金屬單質(zhì)，則濾液中的溶質(zhì)一定有硝酸鋅，可能有硝酸亞鐵。A．①③ B．②④ C．③④ D．②③【答案】C【解析】金屬活動性順序：Zn>Fe>Cu>Ag，將ag的鋅粉投入到Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3的混合的溶液中，鋅先和硝酸銀反應(yīng)，當硝酸銀反應(yīng)完全后，再與硝酸銅反應(yīng)，當硝酸銅反應(yīng)完全后，再與硝酸亞鐵反應(yīng)，反應(yīng)的相關(guān)方程式為：、、；由上述方程式可知，每65份質(zhì)量的鋅會置換出216份質(zhì)量的銀，每65份質(zhì)量的鋅會置換出64份質(zhì)量的銅，每65份質(zhì)量的鋅會置換出56份質(zhì)量的鐵，由于ag鋅粉充分反應(yīng)后過濾得到ag濾渣，說明鋅與硝酸銀、硝酸銅都發(fā)生了反應(yīng)，可能與硝酸亞鐵發(fā)生了反應(yīng)；①由上述分析可知，鋅與硝酸銀、硝酸銅都發(fā)生了反應(yīng)，可能與硝酸亞鐵發(fā)生了反應(yīng)，則濾液中一定含有鋅離子，一定沒有銀離子，可能含有亞鐵離子和銅離子，故①錯誤；②鋅、鐵都能和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，向濾渣中加稀鹽酸，有氣泡冒出，濾渣中一定含有鐵，但無法判斷硝酸亞鐵是否完全反應(yīng)，當硝酸亞鐵部分反應(yīng)時，濾液中可能有硝酸亞鐵；當鋅過量時，濾渣中含有鋅和鐵，濾液中沒有硝酸亞鐵，故②錯誤；③鋅過量時，混合溶液中鐵、銅、銀均被置換出來，濾渣中含有鋅、鐵、銅、銀四種金屬，故③正確；④若濾渣中有三種金屬單質(zhì)，應(yīng)為鐵、銅、銀，濾液中一定含有硝酸鋅，當硝酸亞鐵部分反應(yīng)時，濾液中可能存在硝酸亞鐵，故④正確；故選C。5、某化學(xué)興趣小組向含有一定量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入銅粉和鋅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到溶液甲和固體乙，如圖所示，則下列說法中不正確的是（）A．若溶液甲呈藍色，則固體乙中一定不含鋅B．若向固體乙中滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則溶液甲一定呈無色C．若溶液甲的質(zhì)量等于反應(yīng)前混合溶液質(zhì)量，則固體乙中一定含有三種金屬D．若固體乙是純凈物，則溶液甲的質(zhì)量一定小于反應(yīng)前混合溶液質(zhì)量【答案】C【解析】A、若溶液甲呈藍色，說明溶液中有硝酸銅，而鋅和硝酸銅不能共存，則固體乙中一定不含鋅，說法正確；B、若向固體乙中滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生，說明固體乙中一定有鋅，則溶液甲中一定沒有硝酸銅，溶液甲一定呈無色，說法正確；C、硝酸銀和鋅反應(yīng)生成成硝酸鋅和銀，鋅的相對原子質(zhì)量比銀小、硝酸銀與銅反應(yīng)生成硝酸銅和銅銀，硝酸銅時，銅的相對原子質(zhì)量比銀小，反應(yīng)后溶液質(zhì)量變小，硝酸銅和鋅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，鋅的相對原子質(zhì)量比銅大，反應(yīng)后溶液質(zhì)量變大，若要溶液甲的質(zhì)量等于反應(yīng)前混合溶液質(zhì)量，則發(fā)生的反應(yīng)為鋅和硝酸銀溶液反應(yīng)生成硝酸鋅和銀，鋅和硝酸銅溶液反應(yīng)生成硝酸鋅和銅，固體乙中一定有銀和銅，可能有鋅，說法錯誤；D、若固體乙是純凈物，乙只能是銀，發(fā)生的反應(yīng)鋅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和和，銅和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸銅和銀，鋅、銅相對原子質(zhì)量比銀小，反應(yīng)后溶液質(zhì)量均減小，則溶液甲的質(zhì)量一定小于反應(yīng)前混合溶液質(zhì)量，說法正確。6、向裝有一定量硝酸銅和硝酸銀混合溶液的試管中，緩慢加入細鐵粉，充分反應(yīng)。下列關(guān)于試管中物質(zhì)的變化關(guān)系圖錯誤的是（）A．B．C．D．