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包头专版专项（四）金属与盐溶液反应的滤渣、滤液问题1.向含有硝酸银的废液中加入一定量的铜粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液,则滤渣成分可能有种情况,分别为,滤液成分可能有种情况,分别为。典题训练类型一一种金属和一种盐溶液[答案]2Ag或Cu和Ag2Cu(NO3)2或Cu(NO3)2和AgNO3[解析]Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag,若恰好反应,滤渣中只有Ag,滤液只有Cu(NO3)2;若铜过量,滤渣中有Cu和Ag,若硝酸银过量,滤液有Cu(NO3)2和AgNO3。2.[2019·烟台]将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到滤渣和蓝色滤液。根据上述实验分析。下列说法错误的是()A.金属活动性强弱顺序:MCuAgB.滤渣中可能有金属MC.滤液中至少含有两种溶质D.滤渣中一定有Ag[答案]B[解析]将金属M的粉末放入盛有硝酸铜溶液的烧杯中,充分反应后,溶液呈无色,说明M和硝酸铜发生了反应,即M比铜活泼,继续向烧杯中加入一定量的硝酸银溶液,充分反应后过滤,得到蓝色滤液,说明铜和硝酸银发生了反应,即铜比银活泼,因此金属活动性强弱顺序为MCuAg;滤渣中不可能有金属M,因为如果含有M,则M和硝酸铜反应,得不到蓝色滤液;滤液中至少含有两种溶质,即M的硝酸盐和硝酸铜;滤渣中一定含有反应生成的银。3.[2019·陕西]学习金属的化学性质时,小亮同学将一称重后的铜片伸入盛有AgNO3溶液的烧杯中,待溶液颜色变蓝后,取出铜片直接称量,发现其质量增加了ag。请回答:(1)写出上述反应的化学方程式:。(2)取出铜片后,烧杯内溶液质量减少了___g。[答案](1)Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag(2)a[解析](1)铜的金属活动性比银强,能与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,化学方程式为Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag。(2)根据质量守恒定律可知,铜片上增加的质量即为溶液中减少的质量,故为ag。3.[2019·陕西]学习金属的化学性质时,小亮同学将一称重后的铜片伸入盛有AgNO3溶液的烧杯中,待溶液颜色变蓝后,取出铜片直接称量,发现其质量增加了ag。请回答:(3)小健同学将一定量的铁粉加入到取出铜片后的溶液中,充分振荡后过滤,向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成。则可推断,滤液中的溶质是。[答案](3)硝酸亚铁[或Fe(NO3)2][解析](3)向滤渣中加入稀硫酸,有气泡生成,说明滤渣中含有铁粉,铁粉过量,故滤液中的溶质只有硝酸亚铁。4.[2019·河北]将一定量的铁粉加入到含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。下列判断正确的是()A.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中一定含有Fe(NO3)2B.滤渣中一定不含Fe,滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2C.滤渣中一定含有Ag,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3D.滤渣中一定含有Ag和Cu,滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3类型二一种金属和两种盐溶液[答案]C[解析]将一定量的铁粉加入到含有Cu(NO3)2和AgNO3的废液中,铁先和硝酸银反应,硝酸银反应完全后再和硝酸铜发生反应。向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,因此滤渣中一定不含铁,一定含有银,可能含有铜;滤液中一定含有硝酸亚铁,可能含有硝酸铜和硝酸银。5.[2019·东营]小东同学向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,下列说法正确的是()A.滤液中一定含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银和硝酸锌B.滤液中一定含有硝酸锌,一定没有硝酸亚铁和硝酸银C.滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌D.反应后滤液的质量大于反应前溶液的质量[答案]C[解析]铁的金属活动性比锌弱,比银强,铁不能与硝酸锌溶液反应。向盛有硝酸锌和硝酸银混合液的烧杯中加入一定量的铁粉,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,反应停止后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明反应后铁是过量的,则滤液中一定含有硝酸亚铁、硝酸锌,一定没有硝酸银;滤渣中一定含有银和铁,一定没有锌;根据反应的化学方程式Fe+2AgNO3Fe(NO3)2+2Ag可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少。6.[2018·遂宁]向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后过滤,得到固体甲和滤液乙。下列说法中不正确的是()A.固体甲中一定含银,滤液乙中一定含硝酸锌B.若滤液乙为无色,则滤液乙中只含一种溶质C.若向滤液乙中再加锌粉,有红色固体析出,则固体甲的组成有两种可能D.若向滤液乙中滴加稀盐酸,有白色沉淀生成,则滤液乙中可能有3种溶质[答案]D[解析]向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉,锌粉先与硝酸银发生置换反应生成硝酸锌和金属银,当硝酸银完全反应后,锌粉才能与硝酸铜发生置换反应生成硝酸锌和金属铜,因此,向混合溶液中加入锌粉,一定有银和硝酸锌生成,则固体甲中一定含银,滤液乙中一定含硝酸锌;若滤液乙为无色,说明硝酸铜完全反应,则滤液中的溶质只有硝酸锌一种;若向滤液乙中再加锌粉,有红色固体析出,说明滤液乙中含有硝酸铜,固体甲中可能只有金属银一种,也可能含有银、铜两种;盐酸和硝酸银溶液反应生成白色氯化银沉淀,若向滤液乙中滴加稀盐酸,有白色沉淀生成,说明滤液中含有硝酸银,由此可知,原混合溶液中硝酸银溶液未完全反应,则滤液乙中一定含有硝酸银、硝酸铜和硝酸锌三种溶质。7.[2018·玉林]在一定量的硝酸银和硝酸铜溶液中加入锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列分析正确的是()A.如果滤液显蓝色,则滤渣一定没有CuB.如果滤渣只含一种金属,滤液中的溶质可能含有三种C.在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,滤液中的溶质可能含有两种D.在滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生,则滤渣一定含有Ag和Cu[答案]B[解析]根据金属活动性顺序表可知,三种金属的活动性顺序为ZnCuAg,所以锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银,硝酸银反应完全后,锌再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜。如果滤液显蓝色,说明滤液中有硝酸铜,说明锌的量不足,硝酸铜没有参加反应或没有反应完,滤渣中可能有铜;如果滤渣中只含有一种金属,那么这种金属肯定是银,说明锌和硝酸银反应了,但不能确定硝酸银是否反应完,所以滤液中的溶质可能有硝酸锌、硝酸铜两种或硝酸银、硝酸锌、硝酸铜三种;在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,说明滤渣中有锌,即锌过量,那么滤液中的溶质只有硝酸锌一种;在滤渣中加入稀盐酸,没有气泡产生,只能说明滤渣中没有锌,则滤渣中可能有银或银和铜。8.[2018·衢州]小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,进行了如图G4-1甲所示的实验,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中(如图乙),发现烧杯内的红色固体明显增多,充分反应后过滤。滤液中含有的金属离子可能的组成有()①Mg2+②Mg2+和Fe2+③Mg2+和Cu2+④Mg2+、Fe2+和Cu2+A.①②B.①③C.②④D.③④图G4-1[答案]C[解析]由于镁的金属活动性大于铁,铁不能与硫酸镁反应;铁的金属活动性大于铜,铁能将铜从其盐溶液中置换出来。由题意可知,实验后把两试管中的物质倒入烧杯中,发现烧杯内的红色固体明显增多,说明b中的铁完全反应,a中的铁又与硫酸铜发生了反应。若硫酸铜完全反应了,滤液中的金属离子是Mg2+和Fe2+;若硫酸铜没有完全反应,滤液中的金属离子是Mg2+、Fe2+和Cu2+。9.将一定量的金属M(M是Mg、Al、Zn、Fe中的一种)粉末放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤渣和无色滤液。向滤渣和滤液中分别滴加稀盐酸均无明显现象产生。(1)金属M不可能是(填名称)。(2)滤渣中一定含有的金属是;无色滤液中含有的阴离子是(填离子符号)。[答案](1)铁(2)银、铜(或Ag、Cu)[解析]本题考查的是金属活动性顺序的应用。在金属活动性顺序中,排在氢之前的金属可以置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢,排在前面的金属可以将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。(1)含有亚铁离子的溶液显浅绿色,而金属和硝酸银、硝酸铜的混合溶液充分反应后,得到无色滤液,则说明金属M一定不是铁。(2)金属M加入硝酸银、硝酸铜的混合溶液中,先与硝酸银反应,硝酸银反应完后再与硝酸铜反应;硝酸铜溶液显蓝色,而金属M和硝酸银、硝酸铜的混合溶液充分反应后,得到滤渣和无色滤液,则说明硝酸银、硝酸铜都完全反应,故滤渣中一定含有银和铜;因为所给的溶液都是硝酸盐溶液,故无色滤液中含有的阴离子是硝酸根离子,符号为。NO3-NO3-10.[2019·湘西]某化学兴趣小组向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。然后向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,那么滤液中所含溶质的成分可能有种情况。[答案]3[解析]在金属活动性顺序中,铁氢铜银。往滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,则说明滤渣中无铁;铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜。根据金属活动性,铁能把银和铜从其盐溶液中置换出来,首先置换出活动性较弱的银,然后置换出铜。分为以下3种情况:①当铁的量很少时,只能置换出少量的银,此时滤渣中只有银;滤液中有AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2。②当铁置换出银后还有剩余,就能置换出少量的铜,滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2。③当铁足量,完全置换出铜和银,滤液中只有Fe(NO3)2。11.[2015·包头]某化学小组向一定量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,得滤液A和固体B。对滤液A所含的溶质有以下几种猜想:①Mg(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2;②Mg(NO3)2、Cu(NO3)2;③Mg(NO3)2、AgNO3;④只有Mg(NO3)2。经过讨论大家一致认为不合理的猜想是(填序号),其理由是。实验探究若猜想④成立,通过以下实验可确定固体B的成分,请将下表填写完整。实验步骤现象固体B的成分有气泡产生[答案]③Mg先与AgNO3反应,后与Cu(NO3)2反应,当有AgNO3剩余时,一定有Cu(NO3)2取少量固体B于试管中,滴加稀盐酸(或稀硫酸)Ag、Cu、Mg[解析]向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉,镁先与硝酸银发生置换反应生成硝酸镁和金属银,当硝酸银完全反应后,镁才与硝酸铜发生置换反应生成硝酸镁和金属铜,所以滤液A的情况可能有①②④三种,当有AgNO3剩余时,一定有Cu(NO3)2,所以③错误。若猜想④成立,说明硝酸银和硝酸铜均完全反应,固体B中一定有铜和银,可能有镁;要确定固体B的成分,就是验证是否有镁,镁为氢前金属,铜和银为氢后金属,因而取样加酸即可检验。类型三一种金属和三种盐溶液12.将一定质量的铁粉加入到Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3三种物质的混合溶液中,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是()。A.若滤液为蓝色,则滤渣中一定有银,可能有铜B.若滤渣中含有银、铜、铁,则滤液中一定含有Al3+、Fe3+、C.若滤液为浅绿色,则滤渣中一定含有银、铜、铝D.若向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,则滤液中一定有Al3+、Fe2+、Cu2+,可能有Ag+NO3-[答案]A[解析]将一定质量的铁粉加入到硝酸铝、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中,铁不会与硝酸铝反应,会先与硝酸银反应,硝酸银完全反应后,再与硝酸铜反应。若滤液为蓝色,说明硝酸铜还未反应或没有反应完,则滤渣中一定有银,可能有铜;若滤渣中含有银、铜、铁,说明铁过量,硝酸铜、硝酸银已反应完全,则滤液中一定含有Al3+、Fe2+、;若滤液为浅绿色,则滤渣中一定含有银、铜,铁与硝酸铝不反应,滤渣中不会有铝;若向滤渣中滴加稀盐酸,无气泡产生,说明铁已反应完,但不能确定硝酸铜、硝酸银是否反应完,则滤液中一定有Al3+、Fe2+,可能有Ag+、Cu2+。NO3-13