金属性质二)——反应顺序及滤渣、滤液成分判断法.doc

(完整版)金属性质二)——反应顺序及滤渣、滤液成分判断法
金属跟盐溶液的反应顺序、
滤渣滤液成分判断方法
基础整合
［学习要点］
【例1】把一定量的Fe粉加入Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤。问:
（1）若滤液中伸入铜片，表面析出白色固体，渣、液成分各是什么?
（2）滤渣中有二种金属，滤液中肯定有什么?肯定没有什么？可能还有什么？
(3）若滤液中有两种溶质（被溶解的物质)，滤液内溶质是什么?滤渣中一定有什么？一定没有什么？可能有什么？
（4）若滤渣中加入稀盐酸产生气泡,此时滤渣、滤液成分各是什么？
［分析］(1）可能发生的反应
a。 Fe+Cu(NO3）2 == Fe（NO3)2 + Cu
b. Fe + 2AgNO3 == Fe(NO3）2 + 2Ag
c. Cu + 2Ag（NO3）2 == Cu(NO3)2 + 2Ag
假设a反应先发生，则生成的Cu与AgNO3发生c反应，又生成Cu（NO3)2
若b反应先进行，则生成的Ag与Cu（NO3)2、 Fe（NO3）2均不再反应。
∴几种金属都要析出，最弱的金属最先析出——“弱先出”。
（2)判断法
AgNO3 Cu(NO3)2
先 后

(1)
Fe的量（2）
(3）
（4）
（5）
［讨论]上述，Fe的量的五种情况中，滤渣、滤液成分各是什么？从中可发现什么规律？
滤 渣 滤 液
（1）Ag ， Fe2+, Cu2+ , Ag+
（2）Ag， Fe2+，Cu2+
(3）Ag, Cu, Fe2+ , Cu2+
（4）Ag , Cu， Fe2+
（5）Ag, Cu， Fe, Fe2+
［小结］几种较弱的金属都要析出时 ［小结］
几种较弱的金属都要析出时 最弱的金属 先析出；
滤渣中必有 最弱的金属 ；
滤液中一定含 最强金属的盐 ；
滤渣中有最强金属 所有金属都有
（滤渣有 强 必有 弱 ）；1
滤液中有最弱金属元素的盐 所有金属盐都有 （滤液有 弱 必有 强 ).5
;最弱的金属;最强金属的盐；；;;；；
【例2】 把Zn粉与Cu粉的混合粉末加入AgNO3溶液中，充分反应后,过滤。请回答:
（1）滤渣中加稀H2SO4有气泡,此时渣液成分是什么?
（2）滤液中只含一种溶质，渣、液各是什么？
(3）滤液中滴加NaCl溶液有白色沉淀产生，渣、液成分是什么？[NaCl + AgNO3 == AgCl↓（白）+NaNO3]
（4）滤液呈蓝色，情况如何？
(5）滤渣是一种成分，情况如何？
[分析]（1)可能发生的反应：
（2）分析方法:
（3）总结规律:
含有硝酸银和
硝酸铜的废水
固体
溶液M
无现象
滴加
稀盐酸
加入一定量铁
操作A
[当堂目标检测］
1.(2007,虹口)
（1）操作A是_________________________。
（2）溶液M中含有的溶质可能有哪些情况？
_____________________________________.
2。(2011海南省)在氯化铜溶液中加入一定量的锌和铁，充分反应后得到一些固体。过滤，向固体中加入少量稀盐酸，有气体放出，则下列叙述中正确的有 ( ）
①固体中一定含有锌 ②固体中一定没有铜 ③固体中一定含有铁 ④溶质中一定含有氯化锌⑤溶质中一定没有氯化亚铁⑥溶质中肯定没有氯化铜
A.①③④⑤ B。②④⑥ C.③④⑥ D.③⑤⑥
3。有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁、少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：
工业
废水
污泥
溶液1
固体
溶液2
Ag
溶液3
硫酸亚铁晶体

回答下列问题:
（1）步骤中：需加入的物质是_________，分离所得混合物的方法是_______________________
____________.
（2)步骤中：需加入的物质是_________,发生反应的化学方程式是____________________
_______________。
（3）某同学认为经过步骤后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤，你认为是否合理？_________；理由是_______________________
______________________。
（4）步骤的操作是__________________，溶液2和溶液3为什么要混合？_______________________________。
自 我 反 馈
基础整合:最弱的金属；最弱的金属；最强金属的盐；所有金属都有；强;弱；所有金属盐都有；强；弱
当堂目标检测：1。 (1）过滤；（2）Fe（NO3）2； Fe(NO3）2和Cu(NO3)2; (3)Fe(NO3）2、Cu（NO3)2和AgNO3
2. C 3。 （1）过量Fe粉； 过滤 （2）稀H2SO4 ，
Fe+H2SO4 == FeSO4 +H2↑ （3）不合理，为把银全析出加入的Fe是过量的 （4）蒸发结晶，简化生产流程。
课后素能提升
一。选择题
1。将过量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的溶液中,充分反应后过滤，滤纸上留有的物质是( )
A。铁和铜 B.铁 C.铜 D。没有固体
2。(2011乌鲁木齐）往AgNO3和Cu(NO3)2的混合液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。根据上述现象,你得出的结论是 （ ）
A.滤渣中一定有Fe粉 B。滤渣中一定有Cu粉
C。滤液中一定有Fe2+ D。 滤液中一定有Ag+、Cu2+
3.将65g不纯的锌片与足量的硫酸铜充分反应得到64g铜，下列情况可能的是 （ ）
A。锌片中含有铁和碳 B.锌片中含有铜
C.锌片中含有铁 D。锌片表面有氧化锌
4.分别用以下四组物质测定锌和铜的活动性顺序:Zn、Cu、H2SO4 溶液；Zn、Cu、MgSO4溶液；Zn、Cu、AgNO3溶液;Zn、Cu、ZnSO4溶液。仅用组内物质就能够直接达到目的的是（ ）
A. B. C。 D。
5.（2010，湛江）（双选)电子工业制作电路板的过程中,用FeCl3溶液来溶解电路板中多余的铜，反应如下:2FeCl3+Cu == 2FeCl2+CuCl2。FeCl3溶液也可跟铁发生反应：2FeCl3+Fe == 3FeCl2。现向FeCl3溶液中加入一定量的铁粉和铜粉，充分反应后，发现有固体剩余。下面有关说法正确的是 （ )
A.向剩余的固体加入稀盐酸，若无气体放出，说明反应后的溶液中没有Cu2+
B.若剩余固体是铜与铁的混合物，则说明两种金属都有部分溶解
C。剩余固体可能只含有铜
D。剩余固体中如果有铁，一定也有铜
6。某同学通过实验比较四种金属的活动性顺序。他取等质量的X、Y、Z、W四种金属粉末分别与等质量分数的足量稀盐酸反应，将实验结果记录在下表中，由此得出的实验结论正确的是（ ）
金属
是否放出气体
收集20mL气体所需时间
X
是
4s
Y
否
-—
Z
是
43s
W
是
97s
A。W是最不活泼的金属
B.放出的气体一定是纯净的氢气
C.四种金属的活动性顺序为X 〉 Z 〉 W 〉 Y
D.在相同的反应时间里，W产生的气体最少
二.填空题
7。（2008，泰州）比较、分析、归纳是学习化学的有效方法。现有反应：Zn+CuCl2 == ZnCl2+Cu ；Cu+2AgNO3 == Cu(NO3)2 + 2Ag; Cl2+2NaBr == 2NaCl + Br2；Br2+2NaI == 2NaBr + I2。
（1)通过比较、分析，可以发现上述四个反应有相似之处：均属于四种基本反应类型中的______反应,再分析这四个反应前后各元素的化合价,我们还会发现一个相似之处：
。
（2）分析反应和，可以得到:Zn、Cu、Ag三种金属活动性由强到弱的顺序是___________。用相似的思维方法类推到反应和中，我们还可以得到：Cl2、Br2、I2三种非金属的活动性由强到弱的顺序为___________。
8。（2009，陕西）整理和归纳是有效的学习方法.下面是某学习小组的同学对Mg、Fe、Cu、Hg、Ag五种金属相关知识的归纳复习，请你参与并回答问题:
（1）从物理性质上看，每种金属都有自己的特性。你认为Hg与其它金属的不同之处是______________________。
（2）从化学性质上看，与盐酸反应最剧烈的是___________,这五种金属中，有一种金属的盐溶液能与其他四种金属发生反应，该金属是___________.
（3）性质决定用途，用途反映性质是重要的化学学科思想。用镁粉制作的烟花在夜空中发出耀眼的白光,这是利用了镁的___________性。
9。（2007，天津)某溶液中仅含有AgNO3和Cu(NO3）2两种溶质，某校课外活动小组的同学将该溶液分为A、B、C三份，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）若将A得到的滤渣加入到稀盐酸中有气泡产生，则其滤液中的溶质是____________。
（2）若将B得到的滤渣加入到稀盐酸中没有气泡产生,则此滤渣中一定有____________。
（3)若向C得到的滤液中滴加稀盐酸，有白色沉淀生成，则此滤液中含有的溶质是__________
。
10。(2011泸州）根据金属活动顺序表的的有关知识,回答下列问题:
（1）用Mg、Zn、Cu三种金属分别于稀盐酸反应,根据金属与稀盐酸反应的 ,可以判断金属活动性强弱的顺序.
(2)用Zn分别与MgCl2、CuCl2溶液反应，也能判断金属活动性顺序，其反应的化学方程式为
，三种金属活动性由强到弱的顺序为 。若将一定质量的Zn放入CuCl2和MgCl2的混合溶液中,充分反应后过滤，所得固体中一定含有的物质是 。
三.实验探究题
11。（2011陕西）铁、铝、铜是常见的三种金属.同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。
【提出问题】这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢？
【实验探究】同学们对这三种金属的活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格.将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插人体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：
操 作
铁丝
稀盐酸
铝丝
稀盐酸
铜丝
稀盐酸
根据现象得出金属活动性顺序
片刻后现象
有少量气泡
无气泡
无气泡
Fe〉Al,Fe〉Cu
几分钟后
有少量气泡
大量气泡
无气泡

【讨论交流】为什么同一个实验得出了两种结论呢？同学们带着这个疑问查阅了相关资料,明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡,是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。
【反思评价】做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的是 .
【实验验证】为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：
操 作
铁丝
Al2(SO4)3溶液
铁丝
CuSO4溶液
根据现象得出金属活动性顺序
现 象
无明显现象

Al〉Fe〉Cu
写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式
。
【拓展迁移】（1）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插人顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序.金属丝的插入顺序为 。
（2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序 .
12。某课外活动小组通过网上查阅资料得知：废弃的定影液中含有一定量的AgNO3。他们从摄影店收集到一些废弃的定影液，准备将其中的银以单质的形式全部回收。于是，他们进行了以下的实验活动：
（1)[设计方案]加入比银活泼的金属单质；除去金属混合物中的杂质。
（2）［小组讨论］选择加入的金属：
甲同学认为：向定影液中加入过量的铜粉，则得到的金 属混合物含有银和铜。
乙同学认为：向定影液中加入过量的铁粉,则得到的金属混合物中含有银和铁。
你认为_____同学的方案更合理,其原因是 ，该方案中的化学方程式是______________________。
除去银粉中混有的金属：
向金属混合物中加入的试剂是_________，化学
方程式是________________________________。
（3）[进行实验］过程如下：
加较活泼金属（过量），操作a
操作a

废弃定影液 金属混合物
+ 溶液A
加试剂（适量）
操作b

金属混合物 Ag + 溶液B
请回答：操作a是________，需要用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和________，溶液B中溶质的化学式是_____ .
（4）[产品验证]请你设计一种简单方法验证得到的银中是否含有铁粉，方法是
.
四.简答题
13.处理胶片后的废液中含有Zn2+、Fe2+、Ag+三种金属离子，要采用经济简便的方法从中回收银，你认为怎样做合理？写出你认为合理的实验方法，要求写出实验步骤。
14.（2007,眉山)不法商人常用黄铜（铜、锌的合金）再加入一定量的铅制成假黄金饰品，其外观和密度与真黄金饰品很难区分。请你利用家中现有的条件设计一个实验辨认一件黄金饰品是否是假货（简述实验步骤、现象、结论）.
参考答案:
1。A 2。C 3.A 4。B 5.CD 6.C 7.（1）置换、均伴随元素化合价的改变 （2）Zn 〉 Cu > Ag Cl2〉Br2>I2 8。（1）常温下为液态 （2）Mg Ag （3)可燃 9.(1)Fe（NO3)2 （2)Ag （3)Fe（NO3）2、Cu(NO3)2、AgNO3 10.速率Zn＋CuCl2＝Cu＋ZnCl2 Mg＞Zn＞Cu Cu 11。【实验探究】Al〉Fe>Cu【反思评价】除去金属表面的氧化物(或污物）【实验验证】铁丝表面附着红色固体 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu【拓展迁移】（1）
Cu Fe Al（或铜铁铝)或Fe Cu Al（或铁铜铝)（2）Cu Fe Al(或铜铁铝) 12。（2）乙 铁能与酸反应易除去 Fe+2AgNO3 == Fe（NO3）2+ 2Ag 稀H2SO或稀HCl,Fe+H2SO4 == FeSO4+H2↑或Fe+2HCl==FeCl+H↑（3）过滤 漏斗 FeSO4
(FeCl2）（4）用磁铁吸引 13。一法：（1）废液加入过量铁粉，充分反应；(2）过滤；（3）洗涤、烘干、磁吸 二法：(1）废液加入过量铁粉，充分反应；（2)过滤；（3)把固体加入足量HCl，反应后过滤；（4）洗涤、烘干。14。一、灼烧,若变黑是黄铜（假货) 二、用醋泡，有气泡为黄铜.