九年级上册科学2.2金属的化学性质 专题二 置换反应的反应顺序（判定溶液和固体成分分析）（含解析）

九年级科学2.2金属的化学性质 专题二 置换反应的反应顺序（判定溶液和固体成分分析）
题型一、金属与混合盐溶液的反应：
【例】将一定量的铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中
（1）先：Fe＋2AgNO3=== Fe(NO3)2＋2Ag 后：Fe＋Cu(NO3)2=== Fe(NO3)2＋Cu
（2）反应后滤液中的溶质、过滤后滤渣的成分分析：
序号 加入铁粉的量 滤液成分 滤渣成分
① 少量 Fe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 Ag
② 恰好与AgNO3完全反应 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag
③ 与Cu(NO3)2反应，没反应完 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag、Cu
④ 恰好与Cu(NO3)2完全反应 Fe(NO3)2 Ag、Cu　　　
⑤ 过量 Fe(NO3)2 Ag、Cu、Fe
题型二、金属混合物与盐溶液的反应：
【例】将硝酸银溶液加入到铁和铜的混合物中
（1）先：Fe＋2AgNO3=== Fe(NO3)2＋2Ag 后：Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag
（2）反应后滤液中的溶质和过滤后滤渣的成分分析
序号 加入硝酸银溶液的量 滤液成分 滤渣成分
① 少量 Fe(NO3)2 Ag、Cu、Fe
② 恰好与Fe完全反应 Fe(NO3)2　 Ag、Cu
③ 与Cu 反应，没反应完 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag、Cu
④ 恰好与Cu 完全反应 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag　　　
⑤ 过量 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 Ag
例1．（2023·舟山模拟）将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（　　）
A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银
C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜
D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银
例2　将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生。下列说法错误的是(　　)
A. 滤液中最多含有两种溶质
B. 滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有Fe(NO3)2
C. 滤渣里一定含有Fe和Ag，可能含有Zn
D. 若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有Fe和Ag，一定没有Zn
例3．向AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一些锌粉，完全反应后过滤。不可能存在的情况是（　　）
A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Mg2+
C．滤纸上有 Ag、Cu、Zn、Mg，滤液中有Zn2+
D．滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Zn2+、Mg2+
例4 。向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液，以下推断正确的是(　　)
A. 若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银和铜
B. 若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成，则滤渣中一定有银和铜
C. 若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成，则滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌
D. 若反应前加入的金属锌的质量和反应后滤渣的质量相等，则滤渣中一定不含锌和镁
变式训练：置换反应后溶液和固体成分分析
1.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)2
B. 滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
C. 滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
D. 滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu(NO3)2和AgNO3
2．（2023·慈溪模拟）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。下列说法正确的是（　　）
A．a点溶液中含有两种溶质
B．c点溶液中的溶质为Zn(NO3)2和Cu(NO3)2
C．取b点的沉淀物，滴加稀盐酸有气泡产生
D．d点沉淀物有Ag、Cu和Zn
3.为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量的锌粉和银粉加入 Cu（NO3）2 溶液中，充分反应，实验过程及实验现象如下图所示，则下列判断中正确的是（ ）
A．滤液中可能含有 Ag+ B．滤渣中可能含有单质锌
C．滤液中一定含有 Cu2+ D．滤渣中一定含有单质铜
4．（2023·秀洲模拟）模型能够直观反映化学变化的结果。将一定质量的镁条放入某一溶液（含Zn2+和Fe2+量相同），反应一段时间后烧杯内相关离子数量关系不可能成立的是（　　）
A．B．C．D．
5.烧杯中盛有等质量的锌粉和铁粉，向其中不断加入氯化铜溶液，测得烧杯中剩余固体的质量与加入氯化铜溶液质量的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A .ab段发生的是铁与氯化铜的反应
B .向b点所得固体中加人稀盐酸，无气泡产生
C .c点所得溶液呈浅绿色
D .d点所得溶液中的溶质有2种
6. ( https: / / www.zujuan.com / paper / view-5015166.shtml" \t "https: / / www.zujuan.com / _blank )向一定质量的Mg(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液中加入a克锌粉和铁粉的混合物,充分反应后过滤,得到不饱和的滤液和滤渣,将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到的固体质量仍为a克。下列合理的是（ ）
①滤渣中可能有铜
②向滤渣中加稀盐酸,可能有气泡产生
③滤液中一定有Mg(NO3)2、Zn(NO3)2和Fe(NO3)2,可能有Cu(NO3)2
④若忽略过滤操作中溶液损失,滤液中溶质的质量一定大于原混合溶液溶质的质量
A .①② B .①③ C .②③ D .②④
7.某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，如图所示，则：
①溶液甲中一定含有Al(NO3)3和Zn(NO3)2
②固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和Zn
③若溶液甲中插入洁净的铁丝，铁丝表面附着有固体，则溶液甲中一定有Cu(NO3)2
④向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有 AgNO3和Cu(NO3)2
上述四种说法正确的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8．（2023·慈溪模拟）取1.4g铁粉于烧杯中，加溶质质量分数为10%的AgNO 溶液100g，充分反应后，再不断缓慢加入锌粉，烧杯中相关量与所加锌的质量的关系图正确的是（　　）
A．B．C．D．
9．（2023·绍兴模拟）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象。下列说法不正确的是（　　）
A．滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Mg
B．滤液中的溶质一定有FeCl2、MgCl2和CuCl2
C．本实验可判断出铁、铜、镁的活动性顺序
D．两支试管混合后，固体总质量一定增加
（9） （10）
10.分别向50gFeSO4和CuSO4溶液中，加入一定质量Mg粉恰好完全反应。随Mg粉消耗，Mg粉与溶液中FeSO4、CuSO4的质量变化见右图。请读取图象信息并结合金属活动性顺序分析，下面说法不合理的是（ ）
A.反应前,溶液中溶质质量分数:FeSO4B.反应后，两溶液底部分别析出的金属是Fe和Cu
C.反应后，两溶液底部析出金属的质量：FeD.反应后，若FeSO4和CuSO4对应新溶液的溶质质量分数分别为A、B，则A>B
11.现有一包由2.4g镁、6.5g锌、1.6g碳混合而成的粉末，把它加入到一定量的硝酸银溶液中，反应结束后，经过滤、洗涤、干燥，测得滤渣含有三种物质。则滤渣的质量可能是（　　）
A．10.5g B．35.6g C．44.8g D．45.8g
12.为探究金属活动性顺序，学习小组设计并进行实验I和I1.实验结束，将两实验的废液全部倒入一洁净烧杯中， 反应后得到溶液A和固体B.实验过程及现象如图所示。其中正确结论的个数有（ ）
据此得出以下结论: ①通过实验I和II能验证Al、Ag. Cu的金属活动性顺序；
②实验反应后固体中一定含有Cu；
③若A是无色溶液，A中可能含有AgNO3；
④若A呈蓝色，溶液A中至少有两种溶质⑤若A呈蓝色，固体B中定不含Cu；
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
13、（2022·杭州模拟）向一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，反应过程中，测得混合物中溶液的质量与加入铁粉的质量关系如右图所示。有关该反应过程中的下列说法正确的是（ ）
A.a点，向溶液中滴加稀盐酸，无白色沉淀
B.c点，向过滤后得到的固体中滴加稀盐酸，无气泡产生
C.d点，溶液中的溶质为Fe(NO3)2和Cu(NO3)2
D.e点，过滤后得到的固体中只含有2种物质
（13） （14）
14.某溶液含有 Cu(NO3)2和 AgNO3，现向其中加入一定量的锌粉进行处理，并绘制参加反应的锌与溶液中溶质种类的关系图(如图所示)，下列说法中不正确的是（ ）
A .Cu 的活动性比 Ag 强，只用盐酸无法探究两者活动性强弱
B .当溶质种类为1种时，金属单质种类可能为2种
C .c～d 间(不含两点)的溶液中金属离子为 Zn2＋、Cu2＋
D .从 m1 变化到 m2 时，溶液中硝酸铜的质量分数不变
15．向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体A和液体B，回答下列问题。
①若液体B仍呈蓝色，则B中一定含有的溶质有　 　。
②若液体B呈无色，且向固体A中加入稀盐酸后产生气泡，则固体A中一定含有的物质有　 　。
16.金属材料在生产、生活中有着广泛的应用，人类的生产和生活都离不开金属。
（1）金属活动性顺序有重要的应用。铝、铜、铁为日常生活中常见的金属，某化学兴趣小组的同学在探究铝、铜、铁三种金属的有关性质时，进行了如图的实验：
将A实验结束后①②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯中的红色固体物质明显增多，其原因是_________________，一段时间后过滤，滤液中的溶质一定有________(填化学式)。
(2)某同学在一定质量的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后，他对反应过程进行了分析，得到了以下几个图像(横坐标表示加入铁的质量)，其中错误的是_____(填字母序号)。
九年级科学2.2金属的化学性质
专题二 置换反应后溶液和固体成分分析（反应顺序）
一、金属与混合盐溶液的反应——【例】将一定量的铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中
先：Fe＋2AgNO3=== Fe(NO3)2＋2Ag 后：Fe＋Cu(NO3)2=== Fe(NO3)2＋Cu
反应后滤液、滤渣的成分分析
序号 加入铁粉的量 滤液成分 滤渣成分
① 少量 Fe(NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2 Ag
② 恰好与AgNO3完全反应 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag
③ 与Cu(NO3)2反应，没反应完 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag、Cu
④ 恰好与Cu(NO3)2完全反应 Fe(NO3)2 Ag、Cu　　　
⑤ 过量 Fe(NO3)2 Ag、Cu、Fe
二、金属混合物与盐溶液的反应——【例】将硝酸银溶液加入到铁和铜的混合物中
先：Fe＋2AgNO3=== Fe(NO3)2＋2Ag 后：Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag
反应后滤液、滤渣的成分分析
序号 加入硝酸银溶液的量 滤液成分 滤渣成分
① 少量 Fe(NO3)2 Ag、Cu、Fe
② 恰好与Fe完全反应 Fe(NO3)2　 Ag、Cu
③ 与Cu 反应，没反应完 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag、Cu
④ 恰好与Cu 完全反应 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2 Ag　　　
⑤ 过量 Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3 Ag
例1．（2023·舟山模拟）将一定量的锌粉加入含有硝酸铜和硝酸银的废液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法错误的是（　　）
A．若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中一定有银，可能有铜
B．若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌、铜和银
C．若滤液呈蓝色，则滤液中的溶质一定有硝酸铜
D．若滤液呈无色，则滤液中的溶质有硝酸锌和硝酸银
例1【答案】D
【解析】锌粉先和硝酸银反应，生产硝酸锌和银单质；再和硝酸铜反应，生产硝酸锌和铜单质，据此分析判断。
【解答】A.若向滤渣中滴加稀盐酸没有气泡，则滤渣中肯定没有锌，那么锌肯定和硝酸银发生了反应，但是不一定和硝酸铜反应，那么滤渣中一定有银，可能有铜，故A正确不合题意；
B.若向滤渣中滴加稀盐酸有气泡，则滤渣中一定有锌。由于锌有剩余，那么硝酸铜和硝酸银肯定完全反应，那么滤渣中还有银和铜，故B正确不合题意；
C.若滤液呈蓝色，溶液中肯定存在铜离子，则滤液中的溶质一定有硝酸铜，故C正确不合题意；
D.若滤液呈无色，那么硝酸铜和硝酸银肯定已经完全反应，那么滤液中的溶质肯定只有硝酸锌，故D错误符合题意。
例2　将锌粉和铁粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液的烧杯中，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，有气泡产生。下列说法错误的是(　　)D
A. 滤液中最多含有两种溶质
B. 滤液中一定含有Zn(NO3)2，可能含有Fe(NO3)2
C. 滤渣里一定含有Fe和Ag，可能含有Zn
D. 若反应后所得滤液呈无色，则滤渣中一定含有Fe和Ag，一定没有Zn
例题3．（2020 泰安）向AgNO3、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2的混合溶液中加入一些锌粉，完全反应后过滤。不可能存在的情况是（　　）C
A．滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Mg2+
B．滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Mg2+
C．滤纸上有 Ag、Cu、Zn、Mg，滤液中有Zn2+
D．滤纸上有Ag、Cu、Zn，滤液中有Zn2+、Mg2+
例4 (2019齐齐哈尔)向硝酸铜、硝酸银和硝酸镁的混合溶液中加入一定质量的金属锌，充分反应后，过滤，得到滤渣和滤液，以下推断正确的是(　　)C
A. 若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银和铜
B. 若向滤液中加入稀盐酸无白色沉淀生成，则滤渣中一定有银和铜
C. 若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成，则滤液中只含有硝酸镁和硝酸锌
D. 若反应前加入的金属锌的质量和反应后滤渣的质量相等，则滤渣中一定不含锌和镁
习题二 置换反应后溶液和固体成分分析
C
2、【答案】D
【解析】活泼性强胡金属可以把活泼性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。且活泼性相差越大，越容易被置换出来。ab段是锌与硝酸银的反应，反应后生成了硝酸锌和银单质。bc段是硝酸铜和锌反应，反应生成了铜和硝酸锌。
【解答】A.a点时硝酸银与锌反应过程中，所以硝酸银还有剩余，所以该点胡溶质应该有三种，反应生成胡硝酸锌，没反应完胡硝酸银以及还没开始反应的硝酸铜，所以A错误。
B.c点时，锌与硝酸银，硝酸铜都恰好完全反应完，所以溶质只有反应生成的硝酸锌，所以B错误。
C.b点时，锌与硝酸银恰好完全反应，与硝酸铜还未开始反应，所以沉淀物只有反应生成的银，银活泼性比H弱，加稀盐酸不能反应。故C错误。
D.d点时，锌与硝酸银以及硝酸铜都已经反应完，且锌过量，所以沉淀物有银，铜，锌。故D正确。
3.D
4、【答案】C
【解析】根据活动性顺序镁>锌>铁，镁先与亚铁离子反应，再与锌离子反应分析。
【解答】 将一定质量的镁条放入某一溶液（含Zn2+和Fe2+量相同） ，镁离子可与锌离子和亚铁离子反应，形成Mg2+，且先与亚铁离子反应，然后再与锌离子反应。
A、反应时可能锌离子数目小于亚铁离子，不符合题意；
B、离子个数可能镁离子与锌离子相同，不符合题意；
C、不会出现锌离子小于亚铁离子，符合题意；
D、可以镁离子大于锌离子，不符合题意；
5.C 6.C 7.D
8、【答案】D
【解析】1.4g铁粉与10g硝酸银反应后，硝酸银过量，故剩余溶质为硝酸银和硝酸亚铁，加入锌粉后逐渐与这两种溶质反应。
【解答】A.加入锌粉时一开始先与硝酸银反应，故一开始铁的质量不增加；
B.锌先与硝酸银反应，再与硝酸亚铁反应，故反应完之后溶质只有一种硝酸锌了；
C.一开始与硝酸银反应时，溶质质量减小，应下降；
D.锌先与硝酸银反应，再与硝酸亚铁反应，最后硝酸亚铁反应完了。
9、【答案】B
【解析】本题主要考查金属的活动性顺序对置换反应进行先后的影响。
【解答】由加入稀盐酸无现象可知滤渣中一定有铜，无其他金属；则滤液中一定有氯化镁，氯化亚铜，可能有氯化铜。
A.加入稀盐酸无现象可知滤渣中一定有铜，无其他金属；
B.有上述分析可知氯化铜可能还没反应完，故可能有氯化铜；
C.根据第一次时的反应现象即可知三者的活动性，活动性强的金属置换活动性弱的金属；
D.不管是铁置换出铜还是镁置换出铜，由其相对原子质量可知，质量一定增大；
10.D
11.-14。BBBD
15.向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到固体A和液体B，回答下列问题。
①若液体B仍呈蓝色，则B中一定含有的溶质有　 　。
②若液体B呈无色，且向固体A中加入稀盐酸后产生气泡，则固体A中一定含有的物质有　 　。
【答案】Cu(NO3)2 、Zn(NO3)2；Ag、Cu、Zn
【解析】 向硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定量锌 ，锌粉先和硝酸银反应再与硝酸铜反应，过滤后的固体A能与稀盐酸反应，说明加入的锌粉是过量的。
【解答】1.液体B仍呈蓝色，则液体B中一定有硝酸铜，故一定无硝酸银，反应后会生成硝酸锌；
2.固体A中加入稀盐酸后产生气泡，说明锌粉过量，故原溶液中的铜和锌全部被置换出来了，固体一定有 Ag、Cu、Zn 。
16. D