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用金属活动性顺序判断滤渣、滤液的成分
金属与金属盐溶液反应后滤液、滤渣成分的判断是初中化学的重难点，也是近几年枣庄市中考的“宠儿”，考查涉及物质较多，常常和流程图搭伴出现，常以选择题、填空题、金属的综合题等形式出现。
一种金属和一种盐溶液反应
1．向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉，反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液，下列说法正确的是( )
A．滤液中一定有CuSO4和ZnSO4
B．滤液中一定有ZnSO4，可能有CuSO4
C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定有气泡产生
D．滤渣中一定有Cu，可能有Zn
2．将一定量的锌粉加入盛有溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，向滤渣中加入足量稀盐酸，搅拌，滤渣部分溶解，有气泡产生，下列说法错误的是( )
A．滤渣中有Zn和Ag
B．金属活动性：Zn＞Ag
C．滤液中含Zn(NO3)2和AgNO3
D．上述过程中只发生置换反应
3．如图，将金属X插入烧杯内的AgNO3溶液中，观察到溶液颜色变蓝后取出X，向烧杯内再加入一定量锌粉，振荡后，溶液蓝色逐渐消失。
(1)金属X是________。
(2)加入锌粉，溶液蓝色消失的原因是____________________________________
_____________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(3)实验结束后，烧杯内的溶液中一定________(填“存在”或“不存在”)AgNO3。
【专题攻略】 解答此类题可按下面的答题模板进行思考： 第一步：判断金属的活动性顺序。 第二步：根据金属活动性顺序判断金属单质是否能与所有的金属盐溶液反应(前置后原则)。 第三步：根据题干所给信息(金属的用量)判断反应后滤液、滤渣的情况。 示例：将金属A投入B的盐溶液中，滤渣与滤液的成分可总结如下(前提，金属A的活动性大于金属B的活动性，且A不为钾、钙、钠)： A滤渣滤液不足BA盐＋B盐恰好反应BA盐过量A＋BA盐
一种金属与多种盐溶液反应
4．(2024·广元中考)向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是( )
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
5．从含有浓度相近的 CuSO4、 ZnSO4和FeSO4的废水中回收ZnSO4和有关金属。取样后，向其中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法错误的是( )
A．若所得滤液为无色，则滤液中溶质只有 ZnSO4
B．若所得滤液为浅绿色，则滤渣可能含有铁
C．若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣中至少含有两种金属
D．若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤液中只有两种溶质
6．某同学向一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中逐渐加入锌粉。溶液中溶质的种类与加入锌粉的质量关系如图所示。
(1)b点对应的溶液中含有的阳离子是______(填离子符号)。
(2)c点时溶液的质量________(填“可能”或“不可能”)与放入锌粉前溶液的质量相等。
【专题攻略】 解答此类题可按下面的答题模板进行思考：
第一步：判断金属的活动性顺序。
第二步：根据金属活动性顺序判断金属单质是否能与所有的金属盐溶液反应(前置后原则)。
第三步：金属与混合盐溶液反应，则应从活动性最弱的金属盐溶液(根据“远距离先置换”原则)开始依次参与反应，根据加入金属的量，逐步分析；
第四步：根据题干所给信息判断反应后滤液、滤渣的情况。
示例：以将Zn加入FeCl2、CuCl2的混合溶液为例：
两种金属与一种盐溶液反应
7．为了探究金属与盐溶液的反应规律，将a g锌粉和银粉加入Cu(NO3)2溶液中，充分反应，实验过程及实验现象如图所示，则下列判断中正确的是( )
A．滤液中一定只含有Zn2+、Cu2+
B．滤渣中一定只含有单质铜和单质银
C．滤渣的质量一定大于a g
D．现象X为无明显现象
8．向硝酸银溶液中加入一定质量的铝粉和铜粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。以下推断正确的是( )
A．滤液中一定含有硝酸铝和硝酸铜
B．若向滤渣中加入盐酸，若无气泡产生，则滤液中一定没有硝酸铜
C．滤渣中一定含有铜和银
D．反应后所得滤渣的质量一定比加入的混合物质量大
9．金属材料在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。
现向Cu(NO3)2溶液中加入Mg、Zn、Ag三种金属，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣。一定发生反应的化学方程式为________________________________。向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，滤渣中一定有________(填化学式，下同)，滤液中一定含有的溶质是________，可能含有的溶质是________。
【专题攻略】 解答此类题可按下面的答题模板进行思考：
第一步：将题目中涉及的金属，按照金属的活动性由强到弱的顺序排列；
第二步：根据上述排序判断金属单质是否能与所有的金属盐溶液反应(前置后原则);
第三步：盐溶液与混合金属反应，则应从活动性最强的金属开始(根据“远距离先置换”原则)依次参与反应，根据加入盐溶液的量，逐步分析；
第四步：根据题干所给信息判断反应后滤液、滤渣的情况。
示例：以将Zn与铁粉的混合物加入CuCl2溶液中为例：
先：Zn＋CuCl2===Cu＋ZnCl2
后：Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2
两种金属与两种盐溶液反应
10．实验室某废液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸铝，取该废液进行如图所示实验。
下列说法正确的是( )
A．若滤液呈无色，则滤液中可能含有三种溶质
B．若向滤液中滴加氯化钾溶液产生白色沉淀，则滤渣可能是混合物
C．若滤渣由三种金属组成，则滤液可能呈蓝色
D．若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，则滤液中可能含有两种阳离子
11．向某AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入a g Zn和Fe的混合粉末，充分反应后过滤得到滤渣和浅绿色滤液，则下列有关说法中，正确的是( )
A．滤渣中一定有Ag和Fe，一定没有Zn
B．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
C．滤渣的质量不一定大于a g
D．滤液中至少含有三种金属阳离子
12．向Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，加入一定质量的Zn粉和Fe粉的混合物。充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液。则下列分析正确的是( )
A．滤渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn
B．滤渣中一定有Ag、Cu，可能有Fe
C．滤液中一定有Zn(NO3)2，可能有AgNO3
D．滤液中一定有Zn(NO3)2，可能有Fe(NO3)2
【专题攻略】 解答此类题时，可按以下答题模板进行思考：
(一) 解题思路：
1．将题中涉及的金属按金属活动性顺序排序。
2．判断反应是否发生。
3．根据“远距离先置换”原则依次写出发生反应的化学方程式。
4．根据金属与盐溶液的用量分段分析讨论。
(二)解题方法
“远距离先置换”，即在金属活动性顺序中两种金属距离越远，越优先反应。
【总结】(1)滤液中一定存在活动性最强的金属的离子。
(2)滤渣中一定存在活动性最弱的金属单质。
(3)要注意的隐含条件
①向滤渣中加入稀酸有气泡产生，说明滤渣中含有位于H前的金属；
②溶液的特殊颜色：蓝色→含有Cu2+，浅绿色→含有Fe2+，黄色(棕黄色)→含有Fe3+；
③滤液中加入稀盐酸产生白色沉淀，加入稀硝酸，白色沉淀不溶解，说明滤液中含有Ag＋。
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微专题6 用金属活动性顺序判断滤渣、滤液的成分
类题通关
1．A [由于锌的金属活动性大于铜，锌和CuSO4反应能生成铜和ZnSO4。反应后，滤液为蓝色，说明CuSO4没有全部参与反应，即滤渣中不可能有锌，一定有铜，滤液中有生成的ZnSO4和没完全参与反应的CuSO4，所以滤液中一定有CuSO4和ZnSO4，A正确，B不正确；滤渣中不可能有锌，一定有铜，所以向滤渣中滴加稀盐酸，不可能有气泡产生，C、D不正确。]
2．C [将锌粉加入盛有AgNO3溶液的烧杯中，得到滤渣和滤液，向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶解，有气泡产生，由于银不与稀盐酸反应，说明滤渣中含有锌，说明加入的锌是过量的，则滤渣中有Zn和Ag，A正确；锌能与硝酸银溶液反应，说明金属活动性：Zn＞Ag，B正确；由于锌是过量的，则滤液中含Zn(NO3)2，不可能含有AgNO3，C错误；锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，均属于置换反应，D正确。]
3．解析：(1)溶液变蓝，说明溶液中出现了铜离子，所以金属X是铜。
(2)锌的金属活动性强于Cu，所以锌单质和硝酸铜反应生成铜单质和硝酸锌溶液，溶液蓝色消失，化学方程式为Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu。
(3)因为溶液蓝色消失，所以溶液中银离子、铜离子全部被Zn置换出来，所以烧杯内的溶液中一定不存在AgNO3。
答案：(1)Cu (2)Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu
(3)不存在
4．C [金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁。根据上述分析可知，若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，滤液中溶质不一定有三种，也可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中溶质有氯化亚铁、氯化锌两种，A错误；若滤渣中有两种金属，滤液中溶质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反应，此时滤液中溶质只有氯化锌一种，B错误；若滤液中只有一种溶质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫酸，一定有气泡产生，C正确；若滤液中有两种溶质，说明溶质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，D错误。]
5．D [金属活动性：Zn＞Fe＞Cu，向废水中加入一定量的锌粉，锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，待硫酸铜完全反应后，锌和硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。根据上述分析可知，若所得滤液为无色，说明硫酸铜、硫酸亚铁已经完全反应，锌与硫酸铜、硫酸亚铁反应生成了硫酸锌，则滤液中溶质只有硫酸锌，A正确；若所得滤液为浅绿色，说明滤液中一定含硫酸亚铁，则锌已经完全反应，锌一定与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜，硫酸亚铁可能部分参与反应，则滤渣中一定含有铜，可能含有铁，B正确；若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，说明滤渣中一定含有铁，锌一定与硫酸铜反应生成了硫酸锌和铜，滤渣中也一定含有铜，故滤渣中一定含有铁、铜，可能含有锌，C正确；若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤渣中不含有锌、铁，则硫酸亚铁没有参与反应，滤液中一定含有硫酸锌、硫酸亚铁，硫酸铜可能部分参与反应，故滤液中可能含有硫酸铜，故滤液中至少含有两种溶质，D错误。]
6．解析：(1)a点发生的是锌和硝酸银的反应，b点发生的是锌和硝酸铜的反应，b点时，硝酸银已经完全反应，但硝酸铜还未完全反应；因此b点对应的溶液中含有的溶质有硝酸锌和硝酸铜，故b点对应的溶液中含有的阳离子是Zn2+、Cu2+。
(2)锌和硝酸银、硝酸铜反应的化学方程式及其质量关系为
Zn＋2AgNO3===Zn(NO3)2＋2Ag
65 216
Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu
65 64
由以上质量关系可知，锌与硝酸银溶液反应使溶液的质量减小，锌与硝酸铜溶液反应使溶液的质量增大，当锌和硝酸银反应溶液所减少的质量恰好等于锌和硝酸铜反应溶液所增加的质量时，溶液质量不变。
答案：(1) Zn2+、Cu2+ (2)可能
7．D [由金属活动性Zn＞Cu＞Ag知，将a g锌粉和银粉加入Cu(NO3)2溶液中，锌能与Cu(NO3)2反应生成硝酸锌和铜，银不与硝酸铜溶液反应。充分反应后得到无色溶液，说明硝酸铜已完全反应，滤液中一定只含有Zn2+，A错误；滤渣中加入稀盐酸，有气体生成，说明锌是过量的，则滤渣中一定含有银、铜、锌，B错误；由Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，则滤渣的质量一定小于a g，C错误；滤液是硝酸锌溶液，与氯化钠溶液不反应，则现象X为无明显现象，D正确。]
8．D [滤液中一定含有硝酸铝，由于不能确定铜粉是否与硝酸银溶液反应，则滤液中不一定含有硝酸铜，A不正确；向滤渣中加入盐酸，若无气泡产生，则铝粉完全反应，但不能确定滤液中是否有硝酸铜，B不正确；滤渣中一定含有银，由于不能确定铜粉是否与硝酸银溶液反应，则滤渣中不一定含有铜，C不正确；铝粉先与硝酸银反应生成硝酸铝和银，每27份质量的铝完全反应生成324份质量的银，固体质量增加；铜粉与硝酸银反应生成硝酸铜和银，每64份质量的铜完全反应生成216份质量的银，固体质量增加，因此反应后所得滤渣的质量一定比加入的混合物质量大，D正确。]
9．解析：金属活动性：Mg＞Zn＞Cu＞Ag，向硝酸铜溶液中加入镁、锌、银三种金属，镁先与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，待镁完全反应后，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，银与硝酸铜不反应，充分反应后过滤，得到无色滤液和滤渣，说明硝酸铜已经完全反应。由分析可知，一定发生的反应为镁与硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，该反应的化学方程式为Mg＋Cu(NO3)2===Mg(NO3)2＋Cu；向滤渣中加入一定量的稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定含锌，镁一定与硝酸铜反应生成了铜，银不参与反应，则滤渣中一定有Zn、Cu、Ag；镁一定与硝酸铜反应生成了硝酸镁，硝酸铜完全反应，滤液中一定含硝酸镁，一定不含硝酸铜，锌可能参与反应，也可能没有参与反应，滤液中可能含有的溶质是Zn(NO3)2。
答案：Mg＋Cu(NO3)2===Mg(NO3)2＋Cu Zn、Cu、Ag Mg(NO3)2 Zn(NO3)2
10．D [根据金属活动性：Al＞Zn＞Cu＞Ag可知，铝先与硝酸银反应生成硝酸铝和银，待硝酸银完全反应后，铝与硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，如果铝不足量，锌与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，根据上述分析可知：若滤液呈无色，说明硝酸铜已经完全反应，则滤液中不含硝酸铜、硝酸银，一定含硝酸铝，可能含硝酸锌，A错误；若向滤液中滴加氯化钾溶液产生白色沉淀，说明滤液中含硝酸银，故锌、铝已经完全反应，滤渣中只含银，属于纯净物，B错误；若滤渣由三种金属组成，则滤渣为银、铜、锌，锌能与硝酸铜反应，故滤液中一定不含硝酸铜，滤液不可能呈蓝色，C错误；若向滤渣中滴加稀盐酸无气泡冒出，则滤渣中不含锌、铝，滤液中一定含硝酸铝、硝酸锌，可能含硝酸银、硝酸铜，故滤液中可能含锌离子、铝离子两种阳离子，D正确。]
11．D [向某AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入a g Zn和Fe的混合粉末，硝酸镁不能反应，硝酸银先和锌反应生成硝酸锌和银，反应后固体质量增大，后和铁反应生成硝酸亚铁和银，反应后固体质量增大，充分反应后过滤得到滤渣和浅绿色滤液，说明锌完全反应，铁部分或全部反应。A.滤渣中一定有Ag，可能有Fe，一定没有Zn，不正确；B.向滤渣中加入稀盐酸，不一定有气泡产生，不正确；C.滤渣的质量一定大于a g，不正确；D.滤液中至少含有三种金属阳离子，即镁离子、锌离子和亚铁离子，正确。]
12．A [金属活动性Zn>Fe>Cu>Ag，充分反应后过滤，得到滤渣和无色滤液，因为滤液为无色，而硝酸铜为蓝色，硝酸亚铁为浅绿色，则溶液中一定没有硝酸铜和硝酸亚铁，则滤渣中一定有铜、铁；因为铜、铁比银活泼，所以银全部被置换出来，滤渣中有银，滤液中一定没有硝酸银；同时可以确定发生了锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银以及锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜的反应，则滤液中只有硝酸锌，滤渣中一定有银、铜、铁，不确定反应后锌是否有剩余，则可能有锌。由分析可知：滤渣中一定有Ag、Cu、Fe，可能有Zn；滤液中一定有 Zn(NO3)2，一定没有AgNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2。]
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