金属与混合盐溶液的反应2013-03-25

金属与混合盐溶液的反应

向AgNO3和Cu（NO3）2混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤后向残渣中加入足量的稀盐酸，无气泡产生，则下列说法中正确的是（）

A．残渣中一定含有Ag、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3

B．残渣中一定含有Ag、Cu，滤液中一定含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2

C．残渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2

D．残渣中一定含有Ag，滤液中一定含有Fe（NO3）2

考点：金属活动性顺序及其应用．

专题：金属与金属材料．

分析：根据金属活动性顺序铁铜银的或活泼性顺序为：铁＞铜＞银，所以铁粉和硝酸银、硝酸铜混合溶液混合发生反应时，首先与硝酸银反应，待硝酸银完全反应后继续和硝酸铜进行反应．

解答：解：根据题意残渣中加入盐酸没有气体生成，所以铁粉完全反应．

根据活动顺序可知，铁粉完全反应有四种情况：

一是：铁粉反应了一部分AgNO3，此时残渣为银，滤液有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3

二是：铁粉恰好和硝酸银溶液反应，此时残渣为银，滤液有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2

三是：铁粉和一部分硝酸铜溶液反应，此时硝酸银溶液完全反应，残渣为银和铜，滤液有Fe（NO3）2、Cu（NO3）

2

四是：铁粉恰好和硝酸铜溶液完全反应，此时硝酸银溶液也反应完全，残渣为银和铜，滤液有Fe（NO3）2

四种情况中滤渣中都有银，滤液中都有硝酸亚铁溶液．

对比四个选项只有选项D正确．

选D

点评：用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来．用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来．另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液．

金属与酸、盐混合溶液反应的优先置换原理

从广义上（反应前后元素的化合价是否变化）看，金属跟酸、金属跟盐的反应都属于氧化还原反应。当金属跟酸或盐的混合溶液反应时，其反应顺序如何判断呢？

在相同条件下，还原剂总是优先与氧化性较强的物质发生反应。同样，氧化剂总是优先与还原性较强的物质发生反应。而物质的还原性或氧化性强弱的判断，则是根据在金属活动性顺序表中，排在前面的金属元素其原子的还原性较强，则其离子的氧化性较弱；排在后面的金属元素其原子的还原性较弱，则其离子的氧化性较强。

例题：向粉和粉的混合物中，加入一定量的盐酸，反应停止后过滤，若滤出的不溶物中含有铁，则下列结果正确的是（）

A. 滤渣中必定含有，可能含有

B. 滤渣中必定含有，可能含有

C. 滤液中必定含有，可能含有

D. 滤液中必定含有，可能含有

解析：几种金属（除外）与排在它们后面的一种金属盐溶液相互反应时，根据优先置换原理，首先是最活泼金属跟盐反应，当它反应完全后，才依次轮到后面的金属跟盐反应。在的混合物中加入一定量的盐酸，首先反应的是Mg，其次是Fe。当反应停止后过滤，得到的固体中含有Fe时，说明Mg已部分或全部与盐酸、反

应，生成了对应的；Fe可能部分参加了反应，过滤后滤渣应为被Mg（或Fe）置换出的部分铜（或全部铜），即滤渣中一定含有Cu。由于滤渣中含有Fe，所以滤液中一定不含（Fe跟盐酸、均反应，不能共存）；因盐酸、的量未知，故Mg可能有剩余；Fe可能参加了反应，也可能未参加反应，于是滤液中可能含有（不是一定含有）。

解答本题的关键，要以Mg的质量为标准，对参加反应的盐酸、的量作3种假设：（1）Mg只部分反应，（2）Mg恰好反应完，（3）Mg已反应完，Fe部分参加反应。其共同点：一是滤液中一定含有，滤渣中不一定有Mg。二是滤液中不一定含。答案：A、C。

题型一：考查核心：（1）活泼金属置换多种不活泼金属的顺序（2）反应物过量情况的分析。

四种经典题型，即金属加入混合盐溶液之后，滤渣、滤液的组成分析：

（滤渣就是金属单质）因为有的时候，很多学生不知道滤渣是什么？渣就是固体。

①滤液中加盐酸，产生白色沉淀（说明有银离子）

②滤液中加氢氧化钠，产生蓝色沉淀（说明有铜离子）

③滤渣中加酸，不产生气体（说明没有氢前金属单质）

④滤渣中加酸，产生气体（说明滤渣中有氢前金属单质）

例1：在AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉，待反应完全后过滤，过滤后往滤渣中加入稀硫酸，有无色气体放出，则下列说法正确的是

A、滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+

B、滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Fe2+

C、滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+

D、滤纸上有Ag、Cu、Fe、Zn，滤液中有Zn2+、Fe2+

分步分析：

1．据金属活动性顺序判断金属与盐溶液的反应顺序：Zn Fe Cu Ag（四种金属活泼性从强到弱）（先置换最弱的金属）

铁的量再多也置换不出来锌，因为锌比铁活泼。

① Fe+2 AgNO3= Fe(NO3)2+2Ag ，AgNO3反应完全之后

② Fe+Cu(NO3)2= Fe(NO3)2+ Cu

2．假设Fe的量不同时，滤渣中和滤液中分别有什么

（1）Fe的量很少，只反应掉部分AgNO3，反应①进行不完全，滤渣中有Ag，滤液中有Zn2+、Fe2+、Cu2+、Ag+（2）Fe的量恰好反应掉AgNO3，反应①进行完全，滤渣中有滤渣中有Ag，滤液中有Zn2+、Fe2+、Cu2+

（3）Fe的量反应掉全部AgNO3还有剩余，反应①进行完全、反应②进行不完全，滤渣中有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Fe2+、Cu2+

（4）Fe的量恰好反应掉AgNO3和 Cu(NO3)2，反应①②均进行完全，滤渣中有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Fe2+（5）Fe过量，反应①②均进行完全后Fe仍有剩余，滤渣中有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+

3．据上述五种可能情况，由题中产生气体一项进行分析，只有第（5）种情况符合题意，选出A。题目解完。练习：某溶液中含AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2，某课外活动小组的同学将溶液分成A.B.C.D四份，各加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，洗涤，分别得到滤渣和滤液。

（1）向A所得滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀产生，则滤渣组成是，滤液中含有的溶质是___ __ ；

（2）向B所得滤液中滴加氢氧化钠，有蓝色沉淀产生，则滤渣组成是，滤液中含有的溶质是___ __ ；（3）将C所得滤渣加入到稀盐酸中没有气泡产生，则滤渣组成是，滤液中含有的溶质是___ __ ；

（4）将D所得滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生，则滤渣组成是，滤液中含有的溶质是___ __ 。

确定滤渣组成的捷径：在争分夺秒的考场上，我们力求又快又好的解题方法。读题之后，确定是滤渣中加酸，产生气体这种模型，解题步骤如下：

1．将H和题目中出现的金属元素（不论单质还是离子）按金属活动性顺序排好：

Zn Fe H Cu Ag

2．按“在H前面，只找一个，往后扫描，一网打尽”读出答案。在H前面的第一个金属Fe停下，从Fe起（含Fe），往后扫描题中出现的金属，就是滤渣中一定存在的金属。即为Fe、 Cu、 Ag

在讲这些题时，应该熟记金属活动性顺序表，只有这样才能知道先置换谁？