金屬化合物間置換反應的重點分析一、濾渣、濾液成分的判斷金屬與與混合鹽溶液的反應后的溶液和濾渣成分分析方法一：定量分析法如將鐵粉加入到硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中。第一步：將題目中涉及的金屬，按照金屬的活動性由強到弱的順序排列：如Fe、Cu、Ag。第二步：根據金屬活動性由弱到強依次加入鹽溶液中的金屬，其順序為Ag、Cu、Fe。第三步：根據加入金屬的量分析，如下表：情況反應情況濾液濾渣①加入極少量的Fe部分AgNO3反應Fe2＋、Cu2＋、Ag＋Ag②加入少量的FeAgNO3恰好反應Fe2＋、Cu2＋Ag③加入較少量的Fe部分Cu(NO3)2反應Fe2＋、Cu2＋Cu、Ag④加入適量的FeCu(NO3)2恰好反應Fe2＋Cu、Ag⑤加入過量的Fe無反應Fe2＋Fe、Cu、Ag方法二：優先法判斷反應發生的先后順序的依據：遠距離先置換，即金屬活動性相差越大(或位置距離越遠)，反應優先發生。1、將鐵粉加入到一定量的硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中先：Fe＋2AgNO3＝Fe(NO3)2＋2Ag后：Fe＋Cu(NO3)2＝Fe(NO3)2＋Cu反應情況濾液成分濾渣成分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、將硝酸銀溶液加入到一定量鐵和銅的混合物中先：Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag后：Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag反應情況濾液成分濾渣成分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、金屬與溶液反應后質量的變化（1）金屬與酸反應后金屬質量減少，溶液質量增加。如Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑65g2g溶液質量增加65g2g=63g（2）對于在鹽中呈相同價態的兩種金屬,金屬與另一種金屬的鹽溶液反應后的質量變化分兩種情況。①單質金屬的相對原子質量<鹽中金屬的相對原子質量。如：Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu56g64g溶液質量減輕64g56g=8g②單質金屬的相對原子質量>鹽中金屬的相對原子質量。如：Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu65g64g溶液質量減輕65g64g=1g三、金屬與酸反應生成氫氣問題的分析方法1、等質氫圖兩種金屬分別與酸反應，產生的氫氣質量相同，此圖反映兩種情況：（1）酸不足，金屬過量，產生的氫氣質量由酸的質量決定。（2）酸足量，投放的兩種金屬分別與酸反應產生氫氣的質量恰好相同，如6.5g鋅和5.6g鐵分別投入足量的鹽酸中，反應產生的氫氣質量相同。2、等質等價金屬圖如等質量的鎂、鐵、鋅分別與足量的酸反應，生成的金屬離子都帶2個單位的正電荷，產生氫氣的速率和質量不同。此圖反映出：HH2質量/gt/sZnFeMg（1）金屬越活潑，圖示中反應物的線越陡，如Mg線比Zn線陡、Zn線比Fe線陡，說明金屬活動性Mg>Zn>Fe。（2）金屬的相對原子質量越小，等質量時與足量酸反應產生的氫氣越多，曲線的拐點越高。因此，相對原子質量Zn>Fe>Mg。可簡單概括為：越陡越活，越高越小。3、等質不等價金屬圖HH2質量/gt/sZnMgAl如等質量的鋁、鎂、鋅分別與足量酸反應,生成的化合物中金屬元素的化合價分別為+3、+2、+2價，此圖反映出等質不等價金屬與酸反應不僅產生氫氣的速率不同，而且產生氫氣的質量與金屬元素化合價有關。可用下式計算氫氣質量：m(H2)＝eq\f(m(金屬)×金屬元素的化合價,相對原子質量)【題型一：不同金屬與酸反應產生氫氣質量比較】1、向三個燒杯中分別放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同時加入質量分數相同的100g稀鹽酸，充分反應。反應的有關圖像錯誤的是()A．B．C． D．【答案】D【解析】A、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑247395254219267656731272因為金屬足量則稀鹽酸完全反應。如反應73份質量的HCl，溶液質量的增加情況為：鎂增加242=22份，鋁增加eq\f(546,3)=16份，鐵增加562=54份，所以溶液增加質量Fe>Mg>Al，圖示正確；B、消耗73份質量的HCl需要鎂的質量為24份，鋁的質量為eq\f(54,3)=18份，鐵的質量56份，所以消耗相同質量的稀鹽酸需要金屬的質量Fe>Mg>Al，金屬過量，最終稀鹽酸全部消耗，則最終消耗稀鹽酸質量相同。圖示正確；C、向三個燒杯中分別放入足量的Mg、A1、Fe粉末，同時加入質量分數相同的100g稀鹽酸，最終生成的氫氣質量相等，鎂的金屬活動性強于鋁強于鐵，故鎂的反應速率大于鋁大于鐵，圖示正確；D、從B分析可知，最終稀鹽酸全部反應，消化金屬的質量Fe>Mg>Al。金屬活動性Mg>Al>Fe，則相同時間內消耗的金屬Mg>Al>Fe。圖示錯誤。故選D。2、足量、等濃度的稀硫酸分別與等質量的鎂、鋅兩種金屬反應。下列圖像能正確表示產生氫氣質量與反應時間關系的是()A．B．C． D．【答案】C【分析】在金屬活動性順序中，Mg＞Zn，則鎂的反應速率比鋅快，所以鎂反應完全所需的時間短，鎂與稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣，該反應的化學方程式為Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，每24份質量的鎂能置換出2份質量的氫氣；鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，該反應的化學方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，每65份質量的鋅能置換出2份質量的氫氣，足量、等濃度的稀硫酸分別與等質量的鎂、鋅兩種金屬反應，最終鎂產生的氫氣多，拐點高些。【解析】A、根據分析，足量、等濃度的稀硫酸分別與等質量的鎂、鋅兩種金屬反應，最終鎂產生的氫氣多，拐點高些，圖中生成氫氣的質量相同，不符合題意；B、根據分析，在金屬活動性順序中，Mg＞Zn，則鎂的反應速率比鋅快，所以鎂反應完全所需的時間短，故鎂的斜線陡，而圖中鋅的斜線陡，根據分析，足量、等濃度的稀硫酸分別與等質量的鎂、鋅兩種金屬反應，最終鎂產生的氫氣多，拐點高些，圖中生成氫氣的質量相同，不符合題意；C、足量、等濃度的稀硫酸分別與等質量的鎂、鋅兩種金屬反應，鎂反應完全所需的時間短，鎂最終產生的氫氣多，拐點高些，符合題意；D、根據分析，在金屬活動性順序中，Mg＞Zn，則鎂的反應速率比鋅快，所以鎂反應完全所需的時間短，圖中鋅反應的時間短，鎂反應的時間長，表明是鋅比鎂反應的速率快，不符合題意；故選C。3、分別向同質量、同質量分數的稀鹽酸中加入X、Y兩種金屬粉末，反應時的質量關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．加入金屬的質量： B．金屬的活動性：C．參加反應的酸的質量： D．最終所得溶液的質量：【答案】C【解析】A、由圖可知，加入的金屬的質量：X>Y，該選項說法不正確；B、由于該圖橫坐標不是時間，則無法比較金屬活動性順序，該選項說法不正確；C、由圖可知，最終生成的氫氣的質量相同，根據氫元素守恒，則說明參加反應的酸的質量相同，該選項說法正確；D、根據質量守恒定律，由于消耗的金屬質量X>Y，生成的氫氣的質量相同，消耗的酸的質量相同，則最終所帶溶液的質量：X>Y，該選項說法不正確。故選C。4、把相同質量的甲、乙兩種金屬分別加入相同質量、相同質量分數的足量稀鹽酸中，產生氫氣的質量隨時間變化的曲線如圖所示，下列說法不正確的是（）A．完全反應后甲生成的氣體比乙多B．乙的金屬活動性比甲強C．在鹽酸鹽中甲的化合價一定比乙高D．甲的相對原子質量可能比乙小【答案】C【解析】A、由圖可知，完全反應后甲生成的氣體比乙多，該選項說法正確；B、由圖可知，乙完全反應需要時間短，說明乙的金屬活動性比甲強，該選項說法正確；C、根據圖示，無法確定甲、乙的化合價，該選項說法不正確；D、由圖可知，完全反應后甲生成的氣體比乙多，如果甲、乙反應后在化合物中最大化合價相同時，則甲的相對原子質量比乙小，該選項說法正確；故選：C。5、等質量的甲、乙、丙三種金屬分別與三份等質量且足量的稀硫酸充分反應（反應后甲、乙、丙三種金屬元素均顯+2價），生成氫氣的質量與反應時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．反應消耗硫酸的質量相同 B．化學反應速率：甲＞乙＞丙C．所得溶液的質量：甲＜乙＜丙 D．相對原子質量：甲＞乙＞丙【答案】C【解析】A、由縱坐標可知，生成氫氣的質量：甲＞乙＞丙，根據質量守恒定律可知化學反應前后氫元素的質量不變，因此反應消耗硫酸的質量：甲＞乙＞丙，說法錯誤，不符合題意；B、金屬的活動性越強，化學反應速率越快，根據完全反應所消耗的時間可知三種金屬的活潑性：甲＞丙＞乙，說明化學反應速率：甲＞丙＞乙，說法錯誤，不符合題意；C、由縱坐標可知，生成氫氣的質量：甲＞乙＞丙，根據質量守恒定律可知化學反應前后物質總質量不變，由于是等質量的甲、乙、丙三種金屬與等質量且足量的稀硫酸反應，生成的氫氣是氣體所以會逸出，則反應后所得溶液質量：甲＜乙＜丙，說法正確，符合題意；D、等質量的金屬和等質量且足量的稀硫酸完全反應產生氫氣的質量為，由于反應后甲、乙、丙三種金屬元素均顯+2價，而生成氫氣的質量：甲＞乙＞丙，則相對原子質量：甲＜乙＜丙，說法錯誤，不符合題意。故選：C。【題型二：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，得到氣體0.2g，則該固體混合物的質量可能是（）A．1.8g B．2.7g C．5.6g D．6.3g【答案】B【解析】鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，設鐵的質量為x，，x=5.6g鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，設鋁的質量為y，，，y=1.8g混合金屬和鹽酸反應得到氫氣0.2g，則該混合金屬的質量應在1.8g至5.6g之間，故選B。2、某興趣小組的同學將一塊不純的鐵片5.6g投入到足量的稀鹽酸中，充分反應后生成了0.2g氣體，則該鐵片中混有的雜質一定不可能是（）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時，能夠生成0.2g氫氣；如果雜質是鋁和鋅，根據化學方程式可以計算，5.6g鋁和稀鹽酸完全反應時能夠生成0.62g氫氣，5.6g鋅和稀鹽酸完全反應時能夠生成0.17g氫氣，5.6g鋁、鋅分別于稀鹽酸完全反應時，生成的氫氣的質量一個大于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，5.6g鎂與稀鹽酸反應時生成的氫氣的質量大于0.2g，所以鐵中可能含有鎂和銅；5.6g鋅和稀鹽酸完全反應時能夠生成0.17g氫氣，銅不能與稀鹽酸反應，所以當鐵中含有鋅和銅時，生成氫氣的質量應該小于0.2g；綜上所述，該鐵片中混有的雜質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、由鋅和稀硫酸反應產生氫氣Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑的關系可知：6.5g鋅能產生0.2g氫氣，則6g鋅產生氫氣小于0.2g，銅不能產生氫氣；則6g的鋅和銅合金產生氫氣小于0.2g；故選項錯誤；B、銅和金都不能與稀硫酸反應產生氫氣；故選項錯誤；C、由鋅和稀硫酸反應產生氫氣Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑的關系可知：6.5g鋅能產生0.2g氫氣，則6g鋅產生氫氣小于0.2g，由鐵和稀硫酸反應產生氫氣Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑的關系可知；5.6g鐵能產生0.2g氫氣，6.5g鐵能產生氫氣大于0.2g，則6g的鋅和鐵合金可以產生0.2g氫氣；故選項正確；D、由鎂和稀硫酸反應產生氫氣Mg＋H2SO4=MgSO4＋H2↑的關系可知：2.4g鎂能產0.2g氫氣；6.5g鎂產生的氫氣大于0.2g，由鋁和稀硫酸反應產生氫氣2Al＋3H2SO4=2Al2(SO4)3＋3H2↑的關系可知：1.8g鋁能產生0.2g氫氣；6.0g鋁產生的氫氣大于0.2g；則6g的鎂和鋁合金產生氫氣質量大于0.2g；故選項錯誤；故選：C。4、某校研究性學習小組的同學為了對Cu-Zn合金、Fe-Cu合金、Fe-Zn合金、Fe-Al合金進行研究，他們取其中一種合金的粉末5.6g，與足量的稀硫酸充分反應，經測定，產生了0.38g氣體，則該合金可能是()A．Cu-Zn合金B．Fe-Cu合金C．Fe-Zn合金D．Fe-Al合金【答案】D【解析】根據化學方程式計算可知，5.6g鐵與足量稀硫酸反應產生0.2g氫氣，5.6g鋅與稀硫酸完全反應生成0.17g氫氣，5.6g鋁與稀硫酸完全反應生成0.62g氫氣，銅不與稀硫酸反應，故符合5.6g合金與足量稀硫酸反應產生0.38g氫氣的應為Fe-Al合金。5、現有鐵與另一種金屬組成的混合物1.2g，與足量稀硫酸反應生成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。假設純凈的鐵與足量的稀硫酸反應，生成0.1g氫氣需要鐵的質量為2.8g，而鐵與另一種金屬混合與稀硫酸反應，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時一定是不足1.2g金屬即產生0.1g氫氣，符合條件的只有鋁。【題型三：判斷天平平衡問題】1、如圖所示，天平兩端的燒杯中分別盛有等質量和質量分數的稀硫酸，調整天平平衡后，同時向天平兩端的燒杯中分別加入等質量的鋅粒和鐵粒。以下情況不可能出現的是()A．反應時天平指針先向右偏轉B．反應結束后天平指針居中C．反應結束后天平指針偏左D．反應結束后天平指針偏右【答案】D【解析】A、鋅比鐵活潑，反應速率快，先產生氫氣，故反應時天平指針先向右偏轉，不符合題意；B、如果金屬過量，酸不足，則鋅、鐵與稀硫酸反應產生氫氣的質量相同，則反應結束后天平指針居中，不符合題意；C、如果金屬不足，酸過量，鋅與稀硫酸反應：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，鐵與稀硫酸反應：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，鋅比鐵的相對原子質量大，故最后鐵生成氫氣的質量大，這時反應結束后天平指針偏左，不符合題意；D、如果鋅、鐵均過量（或鋅恰好完全反應，鐵過量），則產生氫氣的質量相同，反應結束后天平指針居中，如果鋅不足，鐵過量（或鋅、鐵均完全反應），鋅與稀硫酸反應：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，鐵與稀硫酸反應：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，則鐵生成氫氣的質量大，反應結束后天平指針偏左，故反應結束后，天平指針不會偏右，符合題意。故選D。2、（多選）在已經調平的托盤天平兩邊各放一個等質量的燒杯，向燒杯中各加入質量相等，溶質質量分數相同的稀鹽酸，然后在左邊燒杯中放入鎂，在右邊的燒杯中放入與鎂質量相等的鋁。待充分反應后，下列分析錯誤的是（）A．天平保持平衡，左邊燒杯中，酸沒有剩余，鎂可能有剩余 B．天平保持平衡，右邊燒杯中，酸沒有剩余，鋁一定有剩余 C．天平保持平衡，左邊燒杯中，酸一定剩余，鎂一定沒剩余 D．天平保持平衡，右邊燒杯中，酸可能剩余，鋁一定沒剩余【答案】CD【分析】根據鋁和鎂分別與鹽酸反應的化學方程式，以及鋁和鎂的與酸反應的質量關系進行分析，生成氫氣質量相等天平平衡進行分析。【解析】由化學方程式可得：左邊：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑24732右邊：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑54219618732A、天平保持平衡，生成的氫氣的質量相同，酸都沒有剩余，生成相同質量的氫氣，鋁反應的質量少，一定能有剩余，鎂可能剩余，即左邊燒杯中，酸一定沒有剩余，鎂可能有剩余，故A正確；B、天平保持平衡，生成的氫氣的質量相同，右邊燒杯中，酸一定沒有剩余，鋁一定有剩余，故B正確；C、天平保持平衡，生成的氫氣的質量相同，左邊燒杯中，酸一定沒有剩余，鎂可能有剩余，故C錯誤；D、天平保持平衡，生成的氫氣的質量相同，右邊燒杯中，酸一定沒有剩余，鋁一定有剩余，故D錯誤。故選：CD。3、如圖，錐形瓶的導管口套有癟氣球；瓶中盛有等濃度、等量且足量的稀鹽酸：氣球中分別裝有若干鋅粒和鐵粒，二者顆粒大小相同、總質量相等。氣密性良好，調節天平平衡。同時將金屬粒全部滑入稀鹽酸中，待反應結束后，兩個氣球均有明顯膨脹，忽略溫度變化。已知常溫常壓時，氣體質量越大，體積也越大。下列說法：①兩邊反應都在進行時，右邊氣球膨脹得比左邊的快。②兩邊反應都在進行時，天平指針右偏。③待反應結束后，指針右偏。④待反應結束后，指針左偏。說法正確的個數是（）A．1個 B．2個 C．3個 D．4個【答案】B【分析】鋅比鐵活潑，所以鋅與稀鹽酸反應速率快，鐵與稀鹽酸反應生成氫氣的關系式為：，鋅與稀鹽酸反應生成氫氣的關系式為：，鋅的相對原子質量比鐵大，所以等質量的鋅和鐵與足量的稀鹽酸反應，鐵生成的氫氣多。【解析】①鋅比鐵活潑，所以鋅與稀鹽酸反應速率快，所以兩邊反應都在進行時，左邊氣球膨脹得比右邊的快，錯誤；②鋅比鐵活潑，所以鋅與稀鹽酸反應速率快，所以兩邊反應都在進行時，左邊氣球膨脹得比右邊的快，左側氣球產生的浮力大，故指針右偏，正確；③④根據分析，鋅的相對原子質量比鐵大，所以等質量的鋅和鐵與足量的稀鹽酸反應，鐵生成的氫氣多，所以反應結束后，指針左偏，故③錯誤、④正確。故選B。4、向兩個盛有相同質量鋁粉和鐵粉的燒杯中，分別滴加相同濃度的稀硫酸，產生氫氣的質量與加入稀硫酸的質量關系如圖所示。下列說法正確的是()A.a點時，兩個燒杯中的酸都恰好完全反應B.b點時，兩個燒杯中產生氫氣的質量相同C.c點時，兩個燒杯中都有金屬剩余D.右側曲線能反映鐵和鋁的金屬活動性強弱【答案】C【分析】根據題意，向兩個盛有相同質量鋁粉和鐵粉的燒杯中，分別滴加相同濃度的稀硫酸，最終金屬完全反應，酸過量，最終鋁生成的氫氣的質量多，進行分析判斷。【解析】A、由圖可知，a點時，Al與稀硫酸恰好完全反應，盛鐵的燒杯中的酸有剩余，故選項說法錯誤；B、由圖可知，b點時，兩個燒杯中消耗硫酸不相等，產生氫氣的質量不相同，故選項說法錯誤；C、由圖可知，c點之后，兩個燒杯都能繼續產生氫氣，則c點時，兩個燒杯中都有金屬剩余，故選項說法正確；D、由圖可知，該曲線是氫氣與酸的曲線，不是氫氣與時間的曲線，故右側曲線不能反映反應的速率，不能反映鐵和鋁的金屬活動性強弱，故選項說法正確。故選C。5、在天平兩盤上的燒杯中，各放入質量相同的稀硫酸，調節天平至平衡。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則加鎂的天平一側質量：(5g)＜加鋅的天平一側質量：(5g)；天平指針偏向于鋅這一側，故選：A。【題型四：分析金屬與金屬化合物溶液反應后生成物的成分】1、向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液。下列說法正確的是()A．若濾液為藍色，則濾渣中一定含有Cu和ZnB．若濾液不為藍色，則濾液中可能不含CuCl2C．若往濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產生，則濾渣中一定含有MgD．所得濾液的質量一定比原溶液的質量大【答案】D【解析】由金屬活動性順序Mg＞Zn＞Cu可知，向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉，鋅和氯化銅反應生成氯化鋅和銅，和氯化鎂不反應；A、若濾液為藍色，說明濾液中含有CuCl2，則濾渣中一定含有Cu，一定不含Zn，故選項A說法錯誤；B、若濾液不為藍色，則濾液中一定不含CuCl2，故選項B說法錯誤；C、若往濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產生，則濾渣中一定含有Zn，不含Mg，故選項C說法錯誤；D、鋅和氯化銅反應生成氯化鋅和銅，Zn+CuCl2＝ZnCl2+Cu，所得濾液的質量一定比原溶液的質量大，故6564所得濾液的質量一定比原溶液的質量大，故選項D說法正確；故選：D。2、將一定質量的金屬鎂放入硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液，下列說法正確的是()A．若濾液為無色溶液，則濾渣中一定含有鎂B．若向濾渣中加入稀鹽酸，沒有氣泡產生，則濾渣中一定含有銀和銅C．若濾液為藍色溶液，則濾液中至少含有三種金屬離子D．若加入鎂的質量為2.4g，則濾渣的質量一定大于2.4g【答案】D【分析】活動性Mg>Cu>Ag，則加入鎂后鎂先和硝酸銀反應生成硝酸鎂和銀，后和硝酸銅反應生成硝酸鎂和銅。【解析】A、若濾液為無色溶液，則硝酸銅全部反應，但無法判斷鎂和硝酸銅恰好完全反應還是鎂有剩余，濾渣中可能有鎂，錯誤；B、若向濾渣中加入稀鹽酸，沒有氣泡產生，則沒有氫前金屬鎂剩余，濾渣中一定有開始反應就置換出的銀，但無法確定是否有銅，錯誤；C、若濾液為藍色溶液，則溶液中一定有硝酸銅存在，溶液中一定還有反應生成的硝酸鎂，但是沒有辦法確定是否有硝酸銀剩余，則至少有二種金屬離子。錯誤；D、根據反應方程式的質量關系可知，鎂和硝酸銅、硝酸鋅反應后得到的固體質量都增加，所以若加入鎂的質量為2.4g，則濾渣的質量一定大于2.4g。正確；故選D。3、向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，加入一定質量的Zn粉和Fe粉的混合物。充分反應后過濾，得到濾渣和無色濾液。則下列分析正確的是()A．濾渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有ZnB．濾渣中一定有Ag、Cu，可能有FeC．濾液中一定有Zn(NO3)2，可能有AgNO3D．濾液中一定有Zn(NO3)2，可能有Fe(NO3)2【答案】A【解析】金屬活動性Zn>Fe>Cu>Ag。充分反應后過濾，得到濾渣和無色濾液。因為濾液為無色，而硝酸銅為藍色，硝酸亞鐵為淺綠色，則溶液中一定沒有硝酸銅和硝酸亞鐵，則濾渣中一定有銅、鐵。因為銅、鐵比銀活潑，所以銀全部被置換出來，濾渣中有銀，濾液中一定沒有硝酸銀。同時可以確定發生了鋅和硝酸銀反應生成硝酸鋅和銀以及鋅和硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅的反應。則濾液中只有硝酸鋅，濾渣中一定有銀、銅、鐵，不確定反應后鋅是否有剩余，則可能有鋅。由分析可知：濾渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn；濾液中一定有Zn(NO3)2，一定沒有AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2。故選A。4、向含有硝酸銀和硝酸銅的廢液中加入—定質量的鋅粉，充分反應后過濾，將濾渣洗滌、干燥、稱量，所得濾渣的質量與加入鋅粉的質量相等。下列說法不正確的是()A．濾液可能呈藍色 B．濾渣中至少含有兩種物質C．向濾渣中滴加稀鹽酸，一定沒有氣泡產生D．向濾液中滴加稀鹽酸，一定沒有白色沉淀生成【答案】C【解析】由于金屬活動性Zn＞Cu＞Ag，向含有硝酸銀和硝酸銅的廢液中加入—定質量的鋅粉，鋅先與AgNO3反應生成硝酸鋅和銀，AgNO3反應完，若還有鋅粉，鋅才能與Cu(NO3)2反應生成硝酸鋅和銅。根據Zn+2AgNO3═Zn(NO3)2+2Ag可知，每65份質量的鋅可置換出216份質量的銀；根據Zn+Cu(NO3)2═Zn(NO3)2+Cu，每65份質量的鋅可置換出64份質量的銅，充分反應后過濾，將濾渣洗滌、干燥、稱量，所得濾渣的質量與加入鋅粉的質量相等，說明同時發生了上述兩個反應。A、根據分析可知，硝酸銅溶液可能有剩余，濾液可能呈藍色，說法正確；B、根據分析可知，同時發生了鋅與AgNO3反應生成硝酸鋅和銀，鋅與Cu(NO3)2反應生成硝酸鋅和銅，濾渣中至少銀、銅含有兩種物質，說法正確；C、根據分析可知，鋅可能有剩余，向濾渣中滴加稀鹽酸，可能會有氣泡產生，說法錯誤；D、根據分析可知，同時發生了鋅與AgNO3反應生成硝酸鋅和銀，鋅與Cu(NO3)2反應生成硝酸鋅和銅，濾液中一定不含硝酸銀，則向濾液中滴加稀鹽酸，一定沒有白色沉淀生成，說法正確。故選C。5、向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，加入一定質量的Zn粉和Fe粉的混合物。充分反應后過濾，得到濾渣和無色濾液。則下列分析正確的是()A．濾渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有ZnB．濾渣中一定有Ag、Cu，可能有FeC．濾液中一定有Zn(NO3)2，可能有AgNO3D．濾液中一定有Zn(NO3)2，可能有Fe(NO3)2【答案】A【分析】金屬活動性Zn>Fe>Cu>Ag。充分反應后過濾，得到濾渣和無色濾液。因為濾液為無色，而硝酸銅為藍色，硝酸亞鐵為淺綠色，則溶液中一定沒有硝酸銅和硝酸亞鐵，則濾渣中一定有銅、鐵。因為銅、鐵比銀活潑，所以銀全部被置換出來，濾渣中有銀，濾液中一定沒有硝酸銀。同時可以確定發生了鋅和硝酸銀反應生成硝酸鋅和銀以及鋅和硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅的反應。則濾液中只有硝酸鋅，濾渣中一定有銀、銅、鐵，不確定反應后鋅是否有剩余，則可能有鋅。【解析】由分析可知：濾渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn；濾液中一定有Zn(NO3)2，一定沒有AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2。故選A。【題型五：對金屬與酸、金屬與金屬化合物溶液反應的綜合訓練】1、為了探究金屬與酸反應的規律，某實驗小組取等質量的鐵片、鎂片、鋅片，分別與足量、等濃度的稀鹽酸反應，用溫度傳感器測得反應溫度變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．三種金屬先用砂紙將其表面打磨，除去表面氧化膜B．實驗中溫度升高是因為金屬與鹽酸反應過程放熱C．完全反應后，實驗中三種金屬與稀鹽酸反應產生氫氣質量：D．鐵與稀鹽酸反應過程中可觀察到溶液變為淺綠色【答案】C【解析】本題考查金屬與酸反應、與化學方程式相關的計算。相同質量的三種金屬與足量酸完全反應，設金屬質量均為mg,則完全反應后，實驗中三種金屬與稀鹽酸反應產生氫氣質量：；A、三種金屬先用砂紙將其表面打磨，除去表面氧化膜，防止干擾金屬與酸的反應，說法正確；B、實驗中溫度升高是因為金屬與鹽酸反應過程放熱，說法正確；C、完全反應后，實驗中三種金屬與稀鹽酸反應產生氫氣質量：，說法錯誤；D、鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，亞鐵離子顯淺綠色，所以可觀察到溶液變為淺綠色，說法正確；故選：C。2、向一定質量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中逐漸加入鋅粉。反應過程中溶質Cu（NO3）2的質量隨加入鋅粉質量的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．a點時，溶液的總質量與反應前相比減小B．b點時，溶液呈藍色C．c點時，溶液為Zn（NO3）2和Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液D．d點時，過濾所得濾渣為Cu和Ag的混合物【答案】C【分析】金屬活動性：鋅>銅>銀，則將硝酸銅、硝酸銀的混合溶液中逐漸加入鋅粉，鋅先與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅，硝酸銀完全反應后，再與硝酸銅反應生成銅和硝酸鋅。【解析】A、a點時，硝酸銅的質量沒有改變，表示硝酸銀沒有完全反應，根據化學方程式可知，每65份質量的鋅能置換出216份質量的銀，溶液的總質量與反應前相比減小，說法正確；B、b點表示硝酸銀完全反應，硝酸銅沒有參加反應，溶液呈藍色，說法正確；C、c點時，硝酸銀完全反應，硝酸銅部分參加反應，溶液為Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液，說法錯誤；D、d點時，硝酸銅完全反應，過濾所得濾渣為Cu和Ag的混合物，說法正確。故選C。3、向一定質量硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后，對反應過程進行分析，得到下列四個圖像，其中正確的是（）A．B．C． D．【答案】C【解析】A、根據金屬活動性順序鐵＞銅＞銀，鐵先和硝酸銀反應生成硝酸亞鐵和銀，待硝酸銀反應完全，鐵和硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，硝酸銅完全反應后銅質量不再變化，因此銅的質量應該是先無后有，再不變，故A圖像錯誤；B、根據金屬活動性順序鐵＞銅＞銀，鐵先和硝酸銀反應生成硝酸亞鐵和銀，待硝酸銀反應完全，鐵和硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，所以硝酸銀的質量是從開始就不斷減小直至到0，故B圖像錯誤；C、鐵和硝酸銀反應生成硝酸亞鐵和銀，化學方程式為：，每56份質量的鐵可以置換出216份質量的銀，溶液的質量減少，鐵和硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，化學方程式為：，每56份質量的鐵可以置換出64份質量的銅，溶液的質量減少，且鐵與硝酸銀反應溶液質量減少的程度大于鐵與硝酸銅反應，因此第一段坡度大，第二段坡度小，硝酸銀、硝酸銅完全反應后，繼續加入鐵粉，溶液質量不再變化，故C圖像正確；D、根據金屬活動性順序鐵＞銅＞銀，加入鐵粉之前，溶液中的溶質為硝酸銀和硝酸銅兩種質，加入鐵粉，鐵先和硝酸銀反應生成硝酸亞鐵和銀，鐵和硝酸銀反應的過程中，溶液的溶質為硝酸銅、硝酸銀和硝酸亞鐵三種，待硝酸銀反應完全，鐵和硝酸銅反應生成硝酸亞鐵和銅，鐵和硝酸銅反應的過程中，溶液的溶質為硝酸銅和硝酸亞鐵兩種，硝酸銅完全反應后，溶液中的溶質只有硝酸亞鐵一種，故D圖像錯誤；故選：C。4、向一定質量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Fe，溶液質量與加入Fe的質量關系如圖所示，下列說法不正確的是（）A．a點溶液中的溶質有2種B．在bc段溶液中，沒有硝酸銀剩余C．取d點的固體，加入稀鹽酸，有氣泡產生D．從該圖像可以判斷Fe、Cu、Ag金屬的活動性順序【答案】A【解析】活動性：鐵>銅>銀，向一定質量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Fe，鐵先和硝酸銀反應生成銀和硝酸亞鐵，硝酸銀完全反應后，鐵再和硝酸銅反應生成銅和硝酸亞鐵；圖像上，b點表示硝酸銀恰好完全反應的時刻，c點表示硝酸銅恰好完全反應的時刻；A、a點時硝酸銀反應了一部分，則溶液中的溶質有生成的硝酸亞鐵和未反應的硝酸銀、硝酸銅3種，故A錯誤；B、在bc段溶液中，發生的是鐵和硝酸銅的反應，沒有硝酸銀剩余，故B正確；C、d點時加入的鐵過量，固體中含有銀、銅、鐵，加入稀鹽酸，鐵和鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，能觀察到有氣泡產生，故C正確；D、根據化學方程式：、，相同質量的鐵反應生成的銀的質量大于銅，從圖像上可看出，開始的反應中溶液質量減少的較多，則可判斷是鐵和硝酸銀反應，由此可判斷Fe>Cu>Ag金屬的活動性順序，故D正確。故選A。5、將一定質量的鋅粉加入含硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，充分反應。反應過程中固體質量與加入鋅粉的質量關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．a點固體為鋅和銀B．b點固體中加入稀鹽酸有氣泡產生C．c點溶液為無色D．d點固體為銀和銅【答案】C【解析】鋅、銅和銀三種金屬的活動性：Zn＞Cu＞Ag，將一定質量的鋅粉加入含硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，鋅先與AgNO3反應生成硝酸鋅和銀，每65份質量的鋅完全反應，生成216份質量的銀，固體質量增加，AgNO3反應完，若還有鋅粉，鋅再與Cu(NO3)2反應生成硝酸鋅和銅，每65份質量的鋅完全反應，生成64份質量的銅，固體質量減少。A、a點時硝酸銀還沒有完全反應，則a點固體為銀，故選項說法不正確；B、b點時，鋅和硝酸銀恰好完全反應，固體是銀，加入稀鹽酸，銀與稀鹽酸不反應，沒有氣泡產生，故選項說法不正確；C、c點時，鋅和硝酸銅恰好完全反應，所得溶液為硝酸鋅溶液，溶液為無色，故選項說法正確；D、c點時，鋅和