专题 21 金属综合(原卷版+解析版)--2023年中考化学重难点复习精讲精练(上海专用)

专题1 金属综合(活动性,滤渣和滤液,质量变化)
掌握金属性活动性顺序规律
掌握基础的探究性实验的解题思路
3 掌握金属和溶液混合判断滤渣和滤液问题
掌握溶液质量、固体质量变化问题
知识点一 金属活动性规律
金属活动性顺序
最常见的金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性依次减弱
【注意】
金属活动性顺序可采用“五元素一句”的方法记忆,即“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金”。
氢元素作为活泼金属与不活泼金属的分界线,排在氢前面的金属能够置换出非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)中的氢
(3)在金属活动性顺序里,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
2、金属活动性顺序的由来
金属的活动性顺序都是通过实验探究得来。回顾探究金属活动性规律的两种方法:
(1)把Fe、Al、Cu分别放入试管中,加入少量稀盐酸,观察现象,比较金属活动性。
现象:Al反应剧烈,产生大量气泡;Fe反应较快,产生大量气泡;Cu无现象。
结论:活动性 Al>Fe>Cu
(2)把Al、Cu分别插入FeSO4中,观察实验现象;
现象:Al表面有黑色金属析出附着,溶液由浅绿色变为无色;Cu表面和溶液无明显现象。
结论:活动性 Al>Fe>Cu
注意点
(1)运用1时,酸一般指的是稀盐酸或稀硫酸,当金属与浓硫酸或硝酸反应时,不产生H2。
(2)K、Ca、Na不能置换出盐溶液里的金属,因为这些金属常温下和水发生反应
如:把Na放入CuSO4溶液中:
2Na + 2H2O2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(3) 盐溶液必须可溶。如:铁与氯化银不反应。
(4)Fe 发生置换反应后,产物中铁的化合价呈+2价
(5)一种较活泼的金属投入多种较不活泼金属的盐的混合溶液,最不活泼的金属优先被置换出来
【典型例题】
例1.(2021·上海市控江初级中学九年级月考)某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是(不定向)
A.将Cu丝分别放入FeSO4溶液、AgNO3溶液中
B.将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中
C.将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中
D.将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中
【答案】AB
【解析】
A、铜和硫酸亚铁不反应,和硝酸银反应,说明活动性铁大于铜,铜大于银,A正确。
B、将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中,铁和硫酸铜反应,银和硫酸铜不反应,说明活动性铁大于铜,铜大于银,B正确。
C、将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中,铜和银都与盐酸不反应,无法比较活动性,C错误。
D、将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中,铁和硫酸铜硝酸银反应,说明活动性铁大于铜,铁大于银,但是无法比较铜和银活动性,D错误。
故选:AB。
例2.(2022·上海青浦·统考二模)金属X、Y、Z可以发生:①X+YSO4=XSO4+Y;②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z;③X+H2SO4=XSO4+H2↑。说法正确的是
A.活动性顺序:X>(H)>Y>Z
B.X、Y、Z可以分别是Zn、Cu、Ag
C.X不可以是Fe
D.若将Cu放到XSO4溶液中能置换得到X
【答案】B
【解析】A、反应①中X能置换出Y,说明X比Y的活动性强,反应②中Y能置换出Z,说明Y比Z的活动性强,反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,但Y与H的活动性无法比较,此选项错误;
B、反应①中X能置换出Y,说明X比Y的活动性强,反应②中Y能置换出Z,说明Y比Z的活动性强,反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,故在金属活动性顺序中,X一定在H前,且X、Y、Z的活动性顺序是X>Y>Z,且由方程式知X在化合物中是+2价,Y在化合物中是+2价,Z在化合物中是+1价,故X、Y、Z可以分别是Zn、Cu、Ag,此选项正确;
C、反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,且由方程式知X在化合物中是+2价,X可以是Fe,此选项错误;
D、反应③中X能置换出H,说明X比H的活动性强,故在金属活动性顺序中,X一定在H前,而铜在氢后面,则铜的活动性一定比X弱,铜不能从XSO4溶液中置换出X,此选项错误。
故选B。
例3.在探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序时,小组同学设计了如下实验:(所用金属的形状与大小和稀盐酸的用量及浓度均相同)。
①一段时间后,可明显观察到实验B的现象是_____,反应的化学方程式是_____。
②甲同学认为通过观察A和C中_____实验现象来比较锌与铁的金属活动性;乙同学拟用定量的方法测定锌和铁的活动性强弱,设计如图D,可以测定_____来确定。
③丙同学认为上述实验方案不足以得出4种金属活动性顺序,需要在上述实验基础上,补充实验E,其中X金属是_____,Y溶液是_____。
【答案】铜片表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 金属表面产生气泡的速率 相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所用的时间 铁(铜) CuSO4 溶液(FeSO4溶液/稀盐酸)
【解析】
①实验B将铜丝插入硝酸银溶液中,铜与硝酸银反应生成了硝酸铜和银,一段时间后可观察到铜丝表面有银白色固体析出,溶液由无色变为蓝色,化学反应方程式是:Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag;
②锌和铁都与盐酸反应,锌反应的速率比铁快,说明锌在铁的前面,所以甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性。若用定量的方法测定锌和铁的活动性强弱,可以测定相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所用的时间;
③上述实验证明锌的活动性大于铁,铜的活动大于银,不能证明铁和铜的活动性顺序,故设计实验证明铁和铜的活动性实验,可以用金属铁,硫酸铜溶液,也可以用金属铜,选择硫酸亚铁溶液或者稀盐酸溶液,合理即可。
知识点二 金属和溶液混合判断滤渣和滤液问题
将一定量的铁粉加到硝酸银、硝酸铜和硝酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,对滤渣、滤液成分可能性判断
加入铁粉量 反应方程式 滤液 滤渣
Fe极少 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag 硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银 银
Fe少 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag 硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜 银
Fe较多 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu 硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜 银、铜
Fe多 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu 硝酸锌、硝酸亚铁 银、铜
Fe很多 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu 硝酸锌、硝酸亚铁 银、铜、铁
根据实验现象探究在AgNO3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉
过滤后向滤渣中滴加盐酸,有气泡产生
滤渣(析出的金属):银、铜、铁
滤液(溶液中的溶质):硝酸锌、硝酸亚铁
过滤后向滤渣中滴加盐酸,无气泡产生
滤渣(析出的金属):一定有银,可能有铜
滤液(溶液中的溶质):一定有硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜、硝酸银
向滤液中加入盐酸,有白色沉淀生成
滤渣(析出的金属):银
滤液(溶液中的溶质):硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
4.向滤液中加入盐酸,没有白色沉淀生成
滤渣(析出的金属):一定有银,可能有铜,锌
滤液(溶液中的溶质):一定有硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜
注意事项:
1、反应先后顺序,距离产生美,明确是否反应后,确定金属与盐溶液反应的先后顺序。
2、一定量的铁粉,也就是不确定铁粉的量,需要将铁粉的量分情况讨论,从最少量只能反应一部分硝酸银、恰好反应所有的硝酸银、又多一些反应掉部分硝酸铜、恰好反应硝酸银和硝酸铜、铁过量五种情况分情况讨论,从生成物、过量的反应、没参加反应的物质去三个方向去找滤渣和滤液成分。
3、在清楚五种滤渣滤液情况后,根据题干信息判断对应的是哪些情况或哪种情况,在这些情况中都存在的是一定存在的,都不存在的是一定不存在的,有些情况有、有些情况没有的物质是可能存在的,要明确一定有、可能有、一定没有的含义。比如向滤渣中加稀盐酸没有现象可判断对应的是前四种情况,则滤渣中一定有Ag,可能有Cu,滤液中一定有硝酸亚铁,可能有硝酸铜和硝酸银。务必看清楚是向滤渣中加入某溶液,还是向滤液中加入某溶液,情况千差万别,务必审题标记。
【典型例题】
题型一:单一金属和溶液混合判断滤渣和滤液问题
(2022·上海松江·统考二模)向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣。向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。说法正确的是
(不定向)
A.滤液中一定有Fe(NO3)2 B.滤液的颜色呈蓝色
C.滤渣中只有Ag、Fe D.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
【答案】AD
【解析】充分反应后过滤,向滤渣中滴加稀盐酸,有气泡产生,此现象说明Fe过量没有反应完,所以原混合溶液中的Cu(NO3)2、AgNO3全部被置换生成Cu、Ag和Fe(NO3)2溶液,所以:
A、滤液中一定有Fe(NO3)2,选项说法正确,符合题意;
B、根据上述分析,铁过量,原混合溶液中的Cu(NO3)2、AgNO3全部被置换生成Cu、Ag,此时溶液不可能呈现蓝色,选项说法错误,不符合题意;
C、根据上述分析可知滤渣中含有Cu、Ag、Fe,选项说法错误,不符合题意;
D、根据上述分析可知滤渣中含有Cu、Ag、Fe,选项说法正确,符合题意。
故选AD。
例2.(2022·上海普陀·统考二模)在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,反应停止后,滤液仍为蓝色,有关判断正确的是
A.滤渣中一定有银,没有铜和锌
B.滤渣中一定有银和铜,可能有锌
C.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银
D.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银
【答案】D
【解析】A、根据分析滤渣中一定有银、可能有铜,一定没有锌,故选项说法错误;
B、根据分析滤渣中一定有银、可能有铜,一定没有锌,故选项说法错误;
C、根据分析滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银,故选项说法错误;
D、根据分析滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银,故选项说法正确;
故选D。
例3..(2022·上海崇明·统考二模)探究是学习化学的重要方法
(1)第一兴趣小组对金属的化学性质进行了探究。将a mol锌粉加入到含0.1mol硝酸铜和0.4mol硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
Ⅰ、锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是______。
Ⅱ、若取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液中溶质的成分是______(用化学式表示)。
Ⅲ、若滤渣中含有两种金属,则a的取值范围是______。
【答案】(1) Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 0.2mol<n≤0.3mol
淀部分溶解(完整得分)
【解析】(1)
Ⅰ、锌粉与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜,对应的化学方程式是:Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu;
Ⅱ、取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,产生白色沉淀,说明滤液中含有硝酸银,则说明硝酸银还未被完全反应,锌太少,硝酸银未被完全反应,硝酸铜直接不参与反应,则滤液中溶质的成分是:锌和硝酸银反应生成的Zn(NO3)2、未反应的Cu(NO3)2、剩余的AgNO3。
Ⅲ、若滤渣中含有两种金属,则可以使锌恰好将硝酸铜和硝酸银完全反应置换出来铜和银,此时由方程式可知,反应0.4mol硝酸银需要锌0.2mol;由方程式可知,反应0.1mol硝酸铜需要锌0.1 mol,此时a=0.2 mol+0.1 mol=0.3 mol;滤渣中含有两种金属,可以是恰好完全反应置换出来的银和部分置换的铜,所以a的值大于0.2 mol,则a的取值范围是0.2mol<n≤0.3mol。
题型二:混合金属和溶液混合判断滤渣和滤液问题
例1.(不定向)(2021·上海青浦·二模)某化学小组在一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙(如图所示),下列说法正确的是
A.溶液甲中一定含Al(NO3)3和Zn(NO3)2
B.若溶液甲呈蓝色,则溶液甲一定含Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
C.固体乙中一定含Ag,可能含有Cu和Zn
D.若向固体乙上滴加盐酸无气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
【答案】AC
【解析】
A、由于硝酸铝不参与反应,锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银,故溶液甲中一定含硝酸铝和硝酸锌,符合题意;
B、若溶液甲呈蓝色,说明铜参与了反应,锌已经完全反应,锌与硝酸银反应生成了硝酸锌和银,硝酸铝不参与反应,硝酸银可能完全反应,也可能过量,故溶液甲中一定含硝酸锌、硝酸铝、硝酸铜,可能含硝酸银,不符合题意;
C、锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌和银,故固体乙中一定含银,可能含锌和铜,符合题意;
D、若向固体乙上滴加盐酸无气泡产生,说明锌已经完全反应,锌可能恰好与硝酸银完全反应,也可能硝酸银过量,溶液甲中可能含硝酸银和硝酸铜,不符合题意。
故选AC。
例2.(2022·上海浦东新·统考二模)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
【答案】B
【解析】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,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。
例3.(2021·上海·中考真题)某班级研究铁、铜、银的金属活动性,并回收Ag。
①判断铁、铜、银中金属活动性最强的是_______;
②Cu与AgNO3反应的化学方程式_______;Fe与Cu(NO3)2反应后,Fe 表面析出_______色固体;
③现有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合废液,目的回收Ag:
ⅰ.滤液A的溶质是_______;步骤Ⅲ中加入足量AgNO3溶液的目的是_______;何确定滤液C中有AgNO3,应选_______溶液;
ⅱ.若将步骤Ⅰ中的amolCu改为amolFe,最终得到Ag的质量是否会改变,请说明理由:____。
【答案】铁(Fe) 红 硝酸亚铁和硝酸铜 使滤渣B中的铜完全反应,得到纯净的银 稀盐酸 不会改变,因为假设步骤Ⅰ中加入的amolFe和足量的硝酸铜反应,会生成amolCu,那么 后续反应就和原来的amol略过量的Cu一样了,置换出银肯定是2amol
【解析】
①在金属活动性顺序里,铁排在铜、银之前,故金属活动性最强的是Fe;;
②铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,该反应的化学方程式为:;;
铁与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,铁表面析出红色固体;;
③i.在金属活动顺序中铜排在铁之后,银之前。加入稍过量铜,铜会与硝酸银反应生成银和硝酸铜,所以滤液A中溶质为硝酸铜和硝酸亚铁;
滤渣B中有银和稍过量的Cu,步骤Ⅲ加入足量硝酸银,将铜反应成硝酸铜;
硝酸银与盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸。滤液C中一定有硝酸铜,是否有硝酸银,用盐酸检验,若有白色沉淀,则含硝酸银,反之不含。
ii.如果把amolCu改为amolFe,首先依然会把混合废液中的Ag全部置换出来,额外还有一部分Cu也进入滤渣B,滤渣B中加入足量硝酸银,Cu又把Ag置换出来。
铁与硝酸铜:,1molFe置换1molCu,铁和硝酸银:,1molFe置换2molAg,铜和硝酸银:1molCu置换2molAg,铜和铁是等效的。所以最终都得到2molAg;
知识点三 溶液质量、固体质量变化问题
(1)熟练金属活动性规律,对判断是否反应和化学方程式能够熟练写出;
(2)不管是反应后固体质量的增减还是溶液质量的增减,直接判断的依据还是反应中的金属相对原子质量大小有关系,熟记常考金属的相对原子质量大小,方便判断溶液质量的增减;
(3)常见的金属的相对原子质量:
钾 K 39;钙 Ca 40;钠 Na 23;镁 Mg 24;铝 Al 27;锌 Zn 65;铁 Fe 56;铜 Cu 64;银 Ag 108;
【典型例题】
例1.(2021·上海市罗南中学二模)金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为:2AgNO3+M=2Ag+M(NO3)2,说法错误的是
A.M的金属活动比Ag强 B.金属M可能是铝
C.反应前后M的化合价改变 D.若M是铜,则反应后溶液质量变小
【答案】B
【解析】
A、活动性强的金属能将活动性的弱的金属从它的盐溶液中置换出来,M能将银置换出来,故A选项正确。
B、在化合物M(NO3)2中,M元素显+2价,而铝元素在化合物中显正+3价,故B选项错误。
C、反应前M为单质,M元素化合价为0价,反应后M元素化合价为+2价,故C选项正确。
D、若M是铜 ,则每反应64份质量的铜,会置换出216份质量的银,固体质量增加,因此溶液质量会减小,故D选项正确。
故选B。
例2.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.a点溶液中的溶质有3种
B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,不会产生白色沉淀
D.取d点时的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
【答案】D
【解析】在金属活动性顺序中,Zn>Cu>Ag,向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应。
Zn+2AgNO3===Zn(NO3)2+2Ag
65 216
所以析出银的过程是溶液质量减少的过程;
Zn+Cu(NO3)2===Zn(NO3)2+Cu
65 64
所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程。
A、在a点时,硝酸银没有全部参加反应,溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌,溶质是三种,正确;B、c点时硝酸铜恰好完全反应,溶液中溶质只有硝酸锌,正确;
C、b~c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程,因此滴加稀盐酸,不会产生沉淀,正确;
D、d点时锌过量,因此加入稀盐酸会产生氢气,错误。故选D。
例3.(2022·上海普陀·统考二模)某兴趣小组为探究Mg、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性进行如下实验。(注:所用金属大小形状相同、酸的体积浓度相同)
(1)乙试管中的发生的反应方程式为________________,依据甲乙试管冒气泡速率的差异,可知活动性Mg___________Fe(填“>”、“=”或“<”);
(2)根据丙中现象___________,可知活动性Cu>Ag;
(3)小组同学发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序,请你帮助他们在上述实验的基础上,设计一个补充实验来实现探究目的,若按照图丁所示进行实验探究,你决定推荐他们用的试剂是:金属A是_____________;溶液B是_______________。(要求写出化学式)
(4)为了减少环境污染,小组同学将乙中剩余的铁加入丙溶液中回收丙溶液溶质中的金属,至t时间后固体质量不再变化,根据如图所示溶液中固体质量变化情况,分析最后所得固体成分是_________________。
【答案】(1)
>
(2)析出银白色固体
(3) (或;)
(或;)
(4)银、铜或Ag、Cu(或Ag、Cu、Fe)
【解析】(1)
乙试管中铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:;根据甲试管中冒气泡的速率比乙试管中的冒气泡速率快,由于活动性越靠前与酸反应速率越快,说明镁比铁活泼,故填:>;
(2)根据活动性铜比银活泼,则铜会和硝酸银反应生成硝酸铜和银,银是银白色金属,故现象是:析出银白色固体;
(3)根据甲、乙、丙三支试管可得镁>铁;铜>银,但无法证明铁与铜的活动性强弱,故由于铁能与酸反应,则只需再证明铜不与酸反应则可证明铁在铜前进而证明四种金属活动性;或直接利用铁与铜盐溶液能反应或是铜不与亚铁盐溶液反应证明铁在铜前,故金属A与溶液B分别是铜、盐酸;或铁、硫酸铜溶液;或铜、硫酸亚铁溶液等合理答案即可,故填:;
(4)铁与硝酸铜、硝酸银反应的质量关系是,,根据图像反映出固体质量增加的幅度不同,先快后慢,可判断共发生了铁和硝酸银、铁和硝酸铜两个反应,则最终生成 的金属是银和铜,若铁有剩余还可能有铁,故填:银、铜或银、铜、铁。
1.(2021·上海嘉定·二模)下列说法正确的是
A.1molH2O 中含有两个氢原子和一个氧原子
B.水溶液呈酸性的氧化物称为酸性氧化物
C.中和反应一定生成盐和水
D.金属与盐溶液发生置换反应后,溶液的质量一定增加
【答案】C
【解析】
A、1mol水(H2O)中含有6.02×1023个水分子,则含有氢原子的个数是2×6.02×1023;含氧原子的个数是 6.02×1023,故选项错误;
B、酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物,故选项错误;
C、中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应,反应物是酸和碱,生成物是盐和水,故选项正确;
D、金属与盐溶液发生置换反应后,溶液的质量不一定增加,如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每56g的铁和硫酸铜反应生成64g的铜,反应后固体质量增加,溶液的质量减少,故选项错误。故选C。
2.(2022·上海嘉定·统考二模)能证明X.Y.Z三种金属活动性是X>Y>Z实验组合是
A.①③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
【答案】D
【解析】①将X加入稀硫酸中,产生氢气,说明活动性X>H;
②将Y加入稀硫酸中,无明显现象,说明活动性H>Y;
③将Y加入硝酸银溶液中,有银析出,说明活动性Y>Ag;
④将Z加入硝酸银溶液中,无明显现象,说明活动性Ag>Z;
由①②③④,金属活动性为:X>Y>Z。
3.(2022·上海徐汇·统考二模)为验证锌和铜的金属活动性顺序,所选用试剂错误的是
A.锌片、铜片、稀硫酸 B.铁片、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液
C.锌片、铜片、硝酸银溶液 D.锌片、硫酸铜溶液
【答案】C
【解析】A、锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,说明锌的金属活动性排在(氢)的前面,铜不能和稀硫酸反应,说明铜的金属活动性排在(氢)的后面,进而说明锌的金属活动性比铜强,故A不符合题意;
B、铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,说明铁的金属活动性比铜强,铁不能与硫酸锌反应,说明铁的金属活动性比锌弱,进而说明锌的金属活动性比铜强,故B不符合题意;
C、锌能与硝酸银反应生成银和硝酸锌,铜能与硝酸银反应生成银和硝酸铜,说明锌、铜的金属活动性都比银强,无法比较锌、铜的金属活动性强弱,故C符合题意;
D、锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,说明锌的金属活动性比铜强,故D不符合题意。
故选C。
3.(不定向)(2021·上海崇明·二模)向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物,充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象。推断正确的是
A.滤渣中一定有银和铜,一定没有锌
B.滤渣中一定有银,可能有铜,一定没有锌
C.滤液中一定有硝酸锌,可能有硝酸铜,一定没有硝酸银
D.滤液中一定有硝酸锌和硝酸铜,一定没有硝酸银
【答案】BC
【解析】
A、由思路点拨可知,锌已经完全反应,故滤渣中一定不含锌,锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌和银,故一定含银,铜可能恰好与硝酸银完全反应,也可能过量,故可能含铜,不符合题意;
B、由A可知,滤渣中一定含银,可能含铜,一定不含锌,符合题意;
C、锌一定与硝酸银反应生成了硝酸锌和银,故滤液中一定含硝酸锌,向滤液中加入稀盐酸,无明显现象,一定不含硝酸银,铜可能与硝酸银发生了反应,也可能没有反应,故可能含硝酸铜,符合题意;
D、由C可知,滤液中一定含硝酸锌,一定不含硝酸银,可能含硝酸铜,不符合题意。
故选BC。
4.(2021·上海杨浦·三模)实验设计不合理的是
A.探究可燃物燃烧的条件 B.探究Fe、Cu、Ag的活动性 C.探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应是否放热 D.验证质量守恒定律
【答案】D
【解析】
A、实验A中水中的白磷和空气中的白磷对比可探究燃烧需要氧气,空气中的白磷和红磷对比可探究燃烧需要温度达到可燃物的着火点,A正确;
B、图中能够得出铁的活动性强于铜,铜的活动性强于银,故能够探究Fe、Cu、Ag的活动性,B正确;
C、氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,根据澄清石灰水是否变浑浊来判断稀盐酸和氢氧化钠溶液反应是否放热,C正确;
D、由于盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸散到空气中,会导致天平不平衡,故不能用于验证质量守恒定律,D错误。
故选D。
5.(2022·上海宝山·统考二模)将X、Z两种金属分别放入Y(NO3)2的溶液中,仅X的表面有Y单质析出,则X、Y、Z三种金属的活动性顺序是
A.Z>X>Y B.X>Y>Z C.X>Z>Y D.Y>X>Z
【答案】B
【解析】将X、Z两种金属分别放入Y(NO3)2的溶液中,仅X的表面有Y单质析出,说明X能将Y从其盐溶液中置换出来,X比Y活泼,Z与Y(NO3)2不反应,说明Y比Z活泼,故三种金属的活动性顺序是:X>Y>Z。
故选B。
6. (2022上海中考)为验证锌和铜的金属活动性顺序,所选用试剂错误的是
A. 锌片、铜片、稀硫酸 B. 铁片、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液
C. 锌片、铜片、硝酸银溶液 D. 锌片、硫酸铜溶液
【答案】C
【解析】A、锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,说明锌的金属活动性排在(氢)的前面,铜不能和稀硫酸反应,说明铜的金属活动性排在(氢)的后面,进而说明锌的金属活动性比铜强,故A不符合题意;
B、铁能和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,说明铁的金属活动性比铜强,铁不能与硫酸锌反应,说明铁的金属活动性比锌弱,进而说明锌的金属活动性比铜强,故B不符合题意;
C、锌能与硝酸银反应生成银和硝酸锌,铜能与硝酸银反应生成银和硝酸铜,说明锌、铜的金属活动性都比银强,无法比较锌、铜的金属活动性强弱,故C符合题意;
D、锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,说明锌的金属活动性比铜强,故D不符合题意。
故选C。
7.某小组在探究铁、铜、镁、银的金属活动性顺序时,做了如下三个实验(所用金属的形状与大小和稀盐酸的用量均相同):
①通过实验 I 和 II 可比较出镁和铁的金属活动性强弱。他们依据的实验现象是 _____ 。
②通过观察到实验III 的现象可得出的结论是 _____ ,该反应的化学方程式为 _____ 。
③上述三个实验不能够得出四种金属的活动性顺序。探究小组在上述实验的基础上,补充了一个实验(如图所示),实现了探究目的。他们实验所用金属 X、Y 溶液分别是 _____ 。
④小组同学又将一定量的锌粉加入含有 AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 的混合溶液中,充分反应后过滤,得到了一定量的固体和无色的滤液。则固体中一定含有 _____ ,滤液中一定含有的溶质是 _____ (填化学式)。
【答案】实验Ⅱ比实验Ⅰ反应剧烈 铜比银活泼 Cu+2AgNO3→2Ag+Cu(NO3)2 Fe/CuSO4(或Cu/H2SO4) Ag、Cu Zn(NO3)2、Mg(NO3)2
【解析】
①实验中可观察到实验 II 比实验 I反应剧烈,不同的金属与同样的酸反应,反应越剧烈,说明金属的活动性越强,故填实验Ⅱ比实验Ⅰ反应剧。
②将铜片放到硝酸银溶液中,可观察到铜片上出现银白色固体,说明铜的活动性比银强,能将银从其盐溶液中置换出来,故填铜比银活泼;
铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜,故反应的化学方程式写为:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2。
③上述三个实验不能够验证铁和铜活动性的强弱,要验证铁和铜活动性的强弱,可选择的方法是验证铜能不能与酸反应,或铁能否置换铜盐溶液中的铜即可,所以选择的药品是Fe/CuSO4或Cu/H2SO4,故填Fe/CuSO4(或Cu/H2SO4)。
④铜盐溶液都呈现蓝色,由题文充分反应后过滤,得到了一定量的固体和无色的滤液可知,AgNO3、Cu(NO3)2均完全反应,被还原为金属单质,所以固体中一定含有Ag、Cu,故填Ag、Cu;
锌的活动性比镁弱,不能与Mg(NO3)2反应,锌与AgNO3、Cu(NO3)2反应后均生成Zn(NO3)2,所以滤液中一定含有的溶质是Zn(NO3)2、Mg(NO3)2,故填Zn(NO3)2、Mg(NO3)2。
8.下列是初中化学重要的实验装置,请按要求填空:
A. B. C.
①实验A利用棉签设计探究实验:a处滴浓盐酸,b处滴石蕊试液,观察到b处的棉花变红,a处的棉花不变红。你的解释是_____。
②实验B中稀盐酸与大理石反应的化学方程式为______。该实验产生的现象是______。
③实验C托盘天平左右两盘分别加入0.1 mol锌片和铁片,调节游码至天平平衡,再同时加入100g10%的硫酸溶液。铁与硫酸反应的化学方程式为______,整个反应过程中指针的偏转情况:______。
【答案】浓盐酸具有挥发性 小烧杯内有气泡产生,蜡烛由低到高依次熄灭 指针先向右偏转,最终停在中间(合理即可)
【解析】
①a处的棉花不变红的原因是浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体运动到b处。
②稀盐酸与大理石反应生成氯化钙、水和二氧化碳,故实验B中稀盐酸与大理石反应的化学方程式为,二氧化碳密度比空气大,二氧化碳不支持燃烧,不燃烧,实验产生的现象是小烧杯内有气泡产生,蜡烛由低到高依次熄灭。
③铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为,实验C托盘天平左右两盘分别加入0.1 mol锌片和铁片,调节游码至天平平衡,再同时加入100g10%的硫酸溶液,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应0.1 mol锌片和铁片需要硫酸0.1 mol,即9.8g硫酸,100g10%的硫酸溶液的溶质为,锌片和铁片和足量的硫酸反应生成氢气的质量相同,最终指向中间,锌比铁活泼,锌放出氢气快,则开始时指针先向右偏转,整个反应过程中指针的偏转情况指针先向右偏转,最终停在中间。
9.(2022·上海黄浦·统考二模)实验室将一定量的铁粉加入含硝酸银的废液中,用于回收其中的银。
(1)反应完全,为判断银是否全部被铁置换,同学设计了两种不同的实验方案:
方案I:将反应后的混合物进行过滤,取少量滤渣,滴入稀盐酸,产生气泡,由此判断银全部被置换。滴入盐酸发生反应的化学方程式是______。
方案II:将反应后的混合物进行过滤,______(请将实验方案补充完整),由此判断银全部被置换。
(2)本实验______(选填“能”或“不能”)用锌代替铁,用于回收废液中的银。
【答案】(1)
取少量滤液,滴加盐酸,无明显现象(合理即可)
(2)能
【解析】将一定量的铁粉加入含硝酸银的废液中,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。
(1)
方案I:取少量滤渣,滴入稀盐酸,产生气泡,说明铁过量,则硝酸银已经完全反应,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,该反应的化学方程式为:;
方案II:硝酸银能与稀盐酸反应生成氯化银和硝酸,故可将反应后的混合物进行过滤,取少量滤液,滴加盐酸,无明显现象,说明硝酸银已经完全反应;
(2)
锌比银活泼,锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银,故能用锌代替铁,用于回收废液中的银。专题1 金属综合(活动性,滤渣和滤液,质量变化)
掌握金属性活动性顺序规律
掌握基础的探究性实验的解题思路
3 掌握金属和溶液混合判断滤渣和滤液问题
掌握溶液质量、固体质量变化问题
知识点一 金属活动性规律
金属活动性顺序
最常见的金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性依次减弱
【注意】
金属活动性顺序可采用“五元素一句”的方法记忆,即“钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金”。
氢元素作为活泼金属与不活泼金属的分界线,排在氢前面的金属能够置换出非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)中的氢
(3)在金属活动性顺序里,排在前面的金属(K、Ca、Na除外)能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
2、金属活动性顺序的由来
金属的活动性顺序都是通过实验探究得来。回顾探究金属活动性规律的两种方法:
(1)把Fe、Al、Cu分别放入试管中,加入少量稀盐酸,观察现象,比较金属活动性。
现象:Al反应剧烈,产生大量气泡;Fe反应较快,产生大量气泡;Cu无现象。
结论:活动性 Al>Fe>Cu
(2)把Al、Cu分别插入FeSO4中,观察实验现象;
现象:Al表面有黑色金属析出附着,溶液由浅绿色变为无色;Cu表面和溶液无明显现象。
结论:活动性 Al>Fe>Cu
注意点
(1)运用1时,酸一般指的是稀盐酸或稀硫酸,当金属与浓硫酸或硝酸反应时,不产生H2。
(2)K、Ca、Na不能置换出盐溶液里的金属,因为这些金属常温下和水发生反应
如:把Na放入CuSO4溶液中:
2Na + 2H2O2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4Cu(OH)2↓+ Na2SO4
(3) 盐溶液必须可溶。如:铁与氯化银不反应。
(4)Fe 发生置换反应后,产物中铁的化合价呈+2价
(5)一种较活泼的金属投入多种较不活泼金属的盐的混合溶液,最不活泼的金属优先被置换出来
【典型例题】
例1.(2021·上海市控江初级中学九年级月考)某同学为验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序,他设计了以下四种实验方案,其中能达到目的的是(不定向)
A.将Cu丝分别放入FeSO4溶液、AgNO3溶液中
B.将Fe丝、Ag丝分别放入CuSO4溶液中
C.将Fe丝、Cu丝、Ag丝分别放入稀盐酸中
D.将Fe丝分别放入CuSO4溶液、AgNO3溶液中
例2.(2022·上海青浦·统考二模)金属X、Y、Z可以发生:①X+YSO4=XSO4+Y;②Y+2ZNO3=Y(NO3)2+2Z;③X+H2SO4=XSO4+H2↑。说法正确的是
A.活动性顺序:X>(H)>Y>Z
B.X、Y、Z可以分别是Zn、Cu、Ag
C.X不可以是Fe
D.若将Cu放到XSO4溶液中能置换得到X
例3.在探究铁、铜、锌、银的金属活动性顺序时,小组同学设计了如下实验:(所用金属的形状与大小和稀盐酸的用量及浓度均相同)。
①一段时间后,可明显观察到实验B的现象是_____,反应的化学方程式是_____。
②甲同学认为通过观察A和C中_____实验现象来比较锌与铁的金属活动性;乙同学拟用定量的方法测定锌和铁的活动性强弱,设计如图D,可以测定_____来确定。
③丙同学认为上述实验方案不足以得出4种金属活动性顺序,需要在上述实验基础上,补充实验E,其中X金属是_____,Y溶液是_____。
知识点二 金属和溶液混合判断滤渣和滤液问题
将一定量的铁粉加到硝酸银、硝酸铜和硝酸锌的混合溶液中,充分反应后过滤,对滤渣、滤液成分可能性判断
加入铁粉量 反应方程式 滤液 滤渣
Fe极少 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag 硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银 银
Fe少 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag 硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜 银
Fe较多 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu 硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜 银、铜
Fe多 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu 硝酸锌、硝酸亚铁 银、铜
Fe很多 2AgNO3+Fe→Fe(NO3)2+2Ag Cu(NO3)2+Fe→Fe(NO3)2+Cu 硝酸锌、硝酸亚铁 银、铜、铁
根据实验现象探究在AgNO3、Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉
过滤后向滤渣中滴加盐酸,有气泡产生
滤渣(析出的金属):银、铜、铁
滤液(溶液中的溶质):硝酸锌、硝酸亚铁
过滤后向滤渣中滴加盐酸,无气泡产生
滤渣(析出的金属):一定有银,可能有铜
滤液(溶液中的溶质):一定有硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜、硝酸银
向滤液中加入盐酸,有白色沉淀生成
滤渣(析出的金属):银
滤液(溶液中的溶质):硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
4.向滤液中加入盐酸,没有白色沉淀生成
滤渣(析出的金属):一定有银,可能有铜,锌
滤液(溶液中的溶质):一定有硝酸锌、硝酸亚铁,可能有硝酸铜
注意事项:
1、反应先后顺序,距离产生美,明确是否反应后,确定金属与盐溶液反应的先后顺序。
2、一定量的铁粉,也就是不确定铁粉的量,需要将铁粉的量分情况讨论,从最少量只能反应一部分硝酸银、恰好反应所有的硝酸银、又多一些反应掉部分硝酸铜、恰好反应硝酸银和硝酸铜、铁过量五种情况分情况讨论,从生成物、过量的反应、没参加反应的物质去三个方向去找滤渣和滤液成分。
3、在清楚五种滤渣滤液情况后,根据题干信息判断对应的是哪些情况或哪种情况,在这些情况中都存在的是一定存在的,都不存在的是一定不存在的,有些情况有、有些情况没有的物质是可能存在的,要明确一定有、可能有、一定没有的含义。比如向滤渣中加稀盐酸没有现象可判断对应的是前四种情况,则滤渣中一定有Ag,可能有Cu,滤液中一定有硝酸亚铁,可能有硝酸铜和硝酸银。务必看清楚是向滤渣中加入某溶液,还是向滤液中加入某溶液,情况千差万别,务必审题标记。
【典型例题】
题型一:单一金属和溶液混合判断滤渣和滤液问题
(2022·上海松江·统考二模)向含有AgNO3、Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得滤液和滤渣。向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生。说法正确的是
(不定向)
A.滤液中一定有Fe(NO3)2 B.滤液的颜色呈蓝色
C.滤渣中只有Ag、Fe D.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe
例2.(2022·上海普陀·统考二模)在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,反应停止后,滤液仍为蓝色,有关判断正确的是
A.滤渣中一定有银,没有铜和锌
B.滤渣中一定有银和铜,可能有锌
C.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银
D.滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜,可能有硝酸银
例3..(2022·上海崇明·统考二模)探究是学习化学的重要方法
(1)第一兴趣小组对金属的化学性质进行了探究。将a mol锌粉加入到含0.1mol硝酸铜和0.4mol硝酸银的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。
Ⅰ、锌粉与硝酸铜反应的化学方程式是______。
Ⅱ、若取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,产生白色沉淀,则滤液中溶质的成分是______(用化学式表示)。
Ⅲ、若滤渣中含有两种金属,则a的取值范围是______。
题型二:混合金属和溶液混合判断滤渣和滤液问题
例1.(不定向)(2021·上海青浦·二模)某化学小组在一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液中加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙(如图所示),下列说法正确的是
A.溶液甲中一定含Al(NO3)3和Zn(NO3)2
B.若溶液甲呈蓝色,则溶液甲一定含Al(NO3)3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2和AgNO3
C.固体乙中一定含Ag,可能含有Cu和Zn
D.若向固体乙上滴加盐酸无气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu(NO3)2
例2.(2022·上海浦东新·统考二模)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
例3.(2021·上海·中考真题)某班级研究铁、铜、银的金属活动性,并回收Ag。
①判断铁、铜、银中金属活动性最强的是_______;
②Cu与AgNO3反应的化学方程式_______;Fe与Cu(NO3)2反应后,Fe 表面析出_______色固体;
③现有Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3混合废液,目的回收Ag:
ⅰ.滤液A的溶质是_______;步骤Ⅲ中加入足量AgNO3溶液的目的是_______;何确定滤液C中有AgNO3,应选_______溶液;
ⅱ.若将步骤Ⅰ中的amolCu改为amolFe,最终得到Ag的质量是否会改变,请说明理由:____。
知识点三 溶液质量、固体质量变化问题
(1)熟练金属活动性规律,对判断是否反应和化学方程式能够熟练写出;
(2)不管是反应后固体质量的增减还是溶液质量的增减,直接判断的依据还是反应中的金属相对原子质量大小有关系,熟记常考金属的相对原子质量大小,方便判断溶液质量的增减;
(3)常见的金属的相对原子质量:
钾 K 39;钙 Ca 40;钠 Na 23;镁 Mg 24;铝 Al 27;锌 Zn 65;铁 Fe 56;铜 Cu 64;银 Ag 108;
【典型例题】
例1.(2021·上海市罗南中学二模)金属M与硝酸银溶液反应的化学方程式为:2AgNO3+M=2Ag+M(NO3)2,说法错误的是
A.M的金属活动比Ag强 B.金属M可能是铝
C.反应前后M的化合价改变 D.若M是铜,则反应后溶液质量变小
例2.向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入Zn,溶液质量与加入Zn的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.a点溶液中的溶质有3种
B.c点溶液中溶质为Zn(NO3)2
C.若取b~c段溶液,滴加稀盐酸,不会产生白色沉淀
D.取d点时的固体,加入稀盐酸,无气泡产生
例3.(2022·上海普陀·统考二模)某兴趣小组为探究Mg、Fe、Cu、Ag四种金属的活动性进行如下实验。(注:所用金属大小形状相同、酸的体积浓度相同)
(1)乙试管中的发生的反应方程式为________________,依据甲乙试管冒气泡速率的差异,可知活动性Mg___________Fe(填“>”、“=”或“<”);
(2)根据丙中现象___________,可知活动性Cu>Ag;
(3)小组同学发现该实验无法得出四种金属的活动性顺序,请你帮助他们在上述实验的基础上,设计一个补充实验来实现探究目的,若按照图丁所示进行实验探究,你决定推荐他们用的试剂是:金属A是_____________;溶液B是_______________。(要求写出化学式)
(4)为了减少环境污染,小组同学将乙中剩余的铁加入丙溶液中回收丙溶液溶质中的金属,至t时间后固体质量不再变化,根据如图所示溶液中固体质量变化情况,分析最后所得固体成分是_________________。
1.(2021·上海嘉定·二模)下列说法正确的是
A.1molH2O 中含有两个氢原子和一个氧原子
B.水溶液呈酸性的氧化物称为酸性氧化物
C.中和反应一定生成盐和水
D.金属与盐溶液发生置换反应后,溶液的质量一定增加
2.(2022·上海嘉定·统考二模)能证明X.Y.Z三种金属活动性是X>Y>Z实验组合是
A.①③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
3.(2022·上海徐汇·统考二模)为验证锌和铜的金属活动性顺序,所选用试剂错误的是
A.锌片、铜片、稀硫酸 B.铁片、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液
C.锌片、铜片、硝酸银溶液 D.锌片、硫酸铜溶液
3.(不定向)(2021·上海崇明·二模)向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物,充分反应后过滤。向得到的滤渣和滤液中分别加入足量的稀盐酸,均无现象。推断正确的是
A.滤渣中一定有银和铜,一定没有锌
B.滤渣中一定有银,可能有铜,一定没有锌
C.滤液中一定有硝酸锌,可能有硝酸铜,一定没有硝酸银
D.滤液中一定有硝酸锌和硝酸铜,一定没有硝酸银
4.(2021·上海杨浦·三模)实验设计不合理的是
A.探究可燃物燃烧的条件 B.探究Fe、Cu、Ag的活动性 C.探究稀盐酸和氢氧化钠溶液反应是否放热 D.验证质量守恒定律
5.(2022·上海宝山·统考二模)将X、Z两种金属分别放入Y(NO3)2的溶液中,仅X的表面有Y单质析出,则X、Y、Z三种金属的活动性顺序是
A.Z>X>Y B.X>Y>Z C.X>Z>Y D.Y>X>Z
6. (2022上海中考)为验证锌和铜的金属活动性顺序,所选用试剂错误的是
A. 锌片、铜片、稀硫酸 B. 铁片、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液
C. 锌片、铜片、硝酸银溶液 D. 锌片、硫酸铜溶液
7.某小组在探究铁、铜、镁、银的金属活动性顺序时,做了如下三个实验(所用金属的形状与大小和稀盐酸的用量均相同):
①通过实验 I 和 II 可比较出镁和铁的金属活动性强弱。他们依据的实验现象是 _____ 。
②通过观察到实验III 的现象可得出的结论是 _____ ,该反应的化学方程式为 _____ 。
③上述三个实验不能够得出四种金属的活动性顺序。探究小组在上述实验的基础上,补充了一个实验(如图所示),实现了探究目的。他们实验所用金属 X、Y 溶液分别是 _____ 。
④小组同学又将一定量的锌粉加入含有 AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2 的混合溶液中,充分反应后过滤,得到了一定量的固体和无色的滤液。则固体中一定含有 _____ ,滤液中一定含有的溶质是 _____ (填化学式)。
8.下列是初中化学重要的实验装置,请按要求填空:
A. B. C.
①实验A利用棉签设计探究实验:a处滴浓盐酸,b处滴石蕊试液,观察到b处的棉花变红,a处的棉花不变红。你的解释是_____。
②实验B中稀盐酸与大理石反应的化学方程式为______。该实验产生的现象是______。
③实验C托盘天平左右两盘分别加入0.1 mol锌片和铁片,调节游码至天平平衡,再同时加入100g10%的硫酸溶液。铁与硫酸反应的化学方程式为______,整个反应过程中指针的偏转情况:______。
9.(2022·上海黄浦·统考二模)实验室将一定量的铁粉加入含硝酸银的废液中,用于回收其中的银。
(1)反应完全,为判断银是否全部被铁置换,同学设计了两种不同的实验方案:
方案I:将反应后的混合物进行过滤,取少量滤渣,滴入稀盐酸,产生气泡,由此判断银全部被置换。滴入盐酸发生反应的化学方程式是______。
方案II:将反应后的混合物进行过滤,______(请将实验方案补充完整),由此判断银全部被置换。
(2)本实验______(选填“能”或“不能”)用锌代替铁,用于回收废液中的银。

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