

金屬與鹽溶液之間的置換反應是化學中常見的一類反應,它遵循金屬活動性順序原則,涉及金屬活動性的判斷、反應產物的預測以及反應條件的識別。試題的考查往往是通過直接或間接給出濾渣成分判斷濾液成分,或者給出濾液成分判斷濾渣成分。考查形式多為選擇題,試題主要有兩種題型:一種金屬與多種鹽溶液反應;多種金屬與一種鹽溶液反應。
題型一:一種金屬與多種鹽溶液反應
例1 將一定量的金屬鋅加入硝酸銀和硝酸銅混合溶液中,充分反應后,過濾,得到濾液和濾渣。
Ⅰ.濾液中一定有硝酸鋅,濾渣中一定有銀;
Ⅱ.若向濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產生,則濾液中可能有兩種溶質;
Ⅲ.若濾液為藍色,則濾渣中一定有銅和銀,一定沒有鋅;
Ⅳ.若反應前后金屬質量不變,則濾液中一定有硝酸鋅,濾渣中一定有銀和銅。
以上說法正確的是( )。
A.Ⅱ、Ⅳ B.Ⅲ、Ⅳ
C.Ⅱ、Ⅲ D.Ⅰ、Ⅳ
解析:先判斷涉及金屬的活動性順序,再依據金屬與鹽溶液反應的條件(即活潑金屬置換不活潑的金屬)判斷化學反應能否發生。依據金屬在與兩種鹽溶液反應時優先置換出最不活潑的金屬原則(在金屬活動性順序表中相距較遠的兩個金屬先發生反應,即“距離產生美”)來判斷反應的先后。
本題中先判斷金屬的活動性順序:Zn gt; Cu gt; Ag。再確定反應的順序:鋅先與硝酸銀反應,后與硝酸銅反應。發生反應的化學方程式依次為:Zn + 2AgNO3 ===== 2Ag +Zn(NO3)2、Zn + Cu(NO3)2 = = = == Cu + Zn(NO3)2。反應中隨著金屬鋅的量逐漸增加,濾液和濾渣的情況如表1:
通過分析表1可知,無論加入鋅的量是多少,濾液中一定有硝酸鋅,濾渣中一定有金屬銀,說法Ⅰ正確;若濾渣中有金屬鋅,對應溶質只有硝酸鋅,說法Ⅱ錯誤;濾液中有硝酸銅時,濾渣有表1中①②③三種情況,所以濾渣中銅不一定存在,說法Ⅲ錯誤;反應前后金屬質量不變,則硝酸銀和硝酸銅都發生了反應,所以濾渣中一定有金屬銅和銀,符合表1中③④⑤情況,對應的溶質中都有硝酸鋅,說法Ⅳ正確。答案:D。
題型二:多種金屬與一種鹽溶液反應
例2 將一定質量的Cu 和Zn的混合粉末加入AgNO3溶液中,充分反應后得到濾渣和濾液。關于該濾渣和濾液的下列幾種說法中,正確的是( )。
A. 在濾渣中加入稀硫酸,一定有氣泡產生
B. 濾渣中一定含有Ag
C. 濾液一定為藍色
D. 濾液中一定含有Zn(NO3)2 和Cu(NO3)2,一定不含AgNO3
解析:本題涉及的金屬的活動性順序Zn gt; Cu gt; Ag,本題中鋅先與硝酸銀反應生成硝酸鋅和銀,銅后與硝酸銀反應生成硝酸銅和銀,反應時濾液和濾渣情況如表2:
只有在濾渣中存在活潑金屬的情況下,加入酸溶液才可能會產生氣泡,而情況②③④⑤在濾渣中加入酸溶液均不可能產生氣泡,A錯誤;通過分析表2可知,所有情況的濾渣中都含有Ag,B正確;溶液中存在硝酸銅時溶液才為藍色,情況①②不符合,C錯誤;通過分析表2可知,濾液中的溶質一定含有硝酸鋅,情況①②中均不含硝酸銅,D錯誤。答案:B。
(作者單位:沈陽市第三十三中學)