金屬與鹽溶液反應(yīng)后成分判斷類題目解法分析

王瑞

摘要：初中化學(xué)中金屬與鹽溶液的反應(yīng)是中考的重點內(nèi)容.解答這類題目的核心理論是熟知金屬活動表的順序，記住相距遠的兩種金屬間先發(fā)生反應(yīng)即可.具體的解答步驟分為“三步法”：審題、分析、判斷.首件審題：依據(jù)題目已知條件，梳理有哪些“金”，哪些“鹽”，寫出可能發(fā)生的反應(yīng)化學(xué)方程式，如果有2種以上的化學(xué)方程式，則結(jié)合金屬活動順序判斷反應(yīng)的先后順序;然后分析：根據(jù)金屬或者鹽溶液量的不同，明確有哪些可能發(fā)生的情況;最后判斷：結(jié)合題目問題，判斷所屬情況是否符合題目要求，再次確認(rèn)答案.

關(guān)鍵詞：金屬與鹽溶液;成分判斷;三步法;初中化學(xué)

中圖分類號：G632文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2022）20-0134-03

1 例題解析

例1將一定量的鐵粉投入到硫酸銅溶液中，經(jīng)過充分反應(yīng)后過濾，濾液為藍色.則分析所得濾渣和濾液的情況.

解析依據(jù)“三步法”：

步驟1審題，根據(jù)題目已知條件，此為“一金斗一鹽”的情況：“一金”是指鐵粉;“一鹽”是指硫酸銅.故可能會發(fā)生以下1種反應(yīng)：

Fe+CuSO4FeSO4+Cu（1）

此時只發(fā)生一種反應(yīng)，故不需要判斷誰先發(fā)生的情況.

步驟2分析，依據(jù)“一金”鐵粉量的多少來判斷反應(yīng)后的情況，如圖1所示，具體分為以下幾種情況：

情況1：Fe極少，（1）式發(fā)生，全部Fe參與（1）式反應(yīng)，剩余部分CuSO4;此時反應(yīng)后的濾渣中一定有Cu，濾液中一定有FeSO4（反應(yīng)生成物）、CuSO4（反應(yīng)后剩余的量）.

情況2：Fe適量，（1）式發(fā)生， Fe與CuSO4恰好反應(yīng)完，都無剩余;此時反應(yīng)后的濾渣中一定有Cu，濾液中一定有FeSO4（反應(yīng)生成物）.

情況3：Fe過量，（1）式發(fā)生， Fe與CuSO4反應(yīng)完，F(xiàn)e剩余;此時反應(yīng)后的濾渣中一定有Fe、Cu，濾液中一定有FeSO4（反應(yīng)生成物）.

步驟3判斷，根據(jù)本題目中后半段已知條件“充分反應(yīng)后過濾，濾液為藍色”，通常溶液為藍色，則含有銅離子，故對步驟2分析的3種情況進行篩選對照，可知情況1反應(yīng)的結(jié)果中有CuSO4，溶液能夠呈現(xiàn)藍色.故濾渣中一定有Cu，濾液中一定有FeSO4和CuSO4.

例2將一定量的鋅粉加入到硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液中，過一段時間后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則濾渣中一定有，可能有;濾液中一定有，可能有，一定沒有.

解析依據(jù)“三步法”：

步驟1審題，根據(jù)題目已知條件，此為“一金斗兩鹽”的情況：“一金”是指鋅粉;“兩鹽”是指硫酸亞鐵、硫酸銅.故可能會發(fā)生以下2種反應(yīng)：

Zn+CuSO4ZnSO4+Cu（1）

Zn+FeSO4ZnSO4+Fe（2）

那如何快速判斷哪個反應(yīng)先發(fā)生呢？依據(jù)金屬活動順序：Zn→Fe→Cu，相距遠的2種金屬間先發(fā)生反應(yīng)，故上述（1）式先發(fā)生反應(yīng)，（2）式后發(fā)生反應(yīng).

步驟2分析，依據(jù)“一金”鋅粉量的多少來判斷反應(yīng)后的具體情況.鋅粉量少，則只發(fā)生（1）式的反應(yīng);鋅粉量多，（2）式才有可能發(fā)生.故依據(jù)鋅粉量反應(yīng)的情況，如圖2所示，具體為以下幾種情況：

情況1：Zn極少，（1）式發(fā)生，全部Zn參與（1）式反應(yīng)，剩余部分CuSO4，（2）式不發(fā)生，此時反應(yīng)后的濾渣中一定有Cu，濾液中一定有ZnSO4、CuSO4（反應(yīng)后剩余的量）、FeSO4（沒有參與任何反應(yīng)，故剩余全部）.

情況2：Zn較少，（1）式發(fā)生，Zn與CuSO4恰好反應(yīng)完，Zn與CuSO4都無剩余，（2）式不發(fā)生，此時反應(yīng)后的濾渣中一定有Cu，濾液中一定有ZnSO4、FeSO4（沒有參與任何反應(yīng)，故剩余全部）.

情況3：Zn較多，（1）式發(fā)生，Zn與全部CuSO4反應(yīng)完后，Zn有剩余，此時（2）式發(fā)生，剩余的Zn與部分FeSO4反應(yīng)，Zn無剩余，F(xiàn)eSO4有剩余，故反應(yīng)后的濾渣中一定有Cu、Fe，濾液中一定有ZnSO4、FeSO4（剩余的部分量）.

情況4：Zn非常多，（1）式發(fā)生，Zn與全部CuSO4反應(yīng)完后，Zn有剩余，此時（2）式發(fā)生，剩余的Zn恰好與全部FeSO4反應(yīng)，Zn與FeSO4都無剩余，故反應(yīng)后的濾渣中一定有Cu、Fe，濾液中一定有ZnSO4.

情況5：Zn過量，（1）式發(fā)生，Zn與全部CuSO4反應(yīng)完后，Zn有剩余，此時（2）式發(fā)生，剩余的Zn與全部FeSO4反應(yīng)后，Zn依然有剩余，F(xiàn)eSO4無剩余，故反應(yīng)后的濾渣中一定有Cu、Fe、Zn，濾液中一定有ZnSO4.

步驟3判斷，根據(jù)本題目中后半段已知條件“過一段時間后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生”，也就是說，在第一次反應(yīng)發(fā)生后，后面又有反應(yīng)發(fā)生，故對步驟2的分析的5種情況進行篩選對照，可知情況3、情況4、情況5中都先后有2次化學(xué)反應(yīng)，滿足本題目條件.故綜合情況3、情況4、情況5的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，濾渣中都有Cu和Fe，可能有Zn;濾液中一定有ZnSO4，可能有FeSO4，一定沒有CuSO4.

例3將一定量的鋁、銅粉末混合物加入硝酸銀溶液中，充分反應(yīng)過濾后，濾液為藍色.則下列說法正確的是（）.

A.反應(yīng)后所得濾渣中一定有Ag，濾液中一定有Al（NO3）3、Cu（NO3）2，可能有AgNO3

B.反應(yīng)后所得濾渣中一定有Ag、Cu，濾液中一定有Al（NO3）3、Cu（NO3）2

C.反應(yīng)后所得濾渣中一定有Ag、Cu，濾液中可能有Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3

D.反應(yīng)后所得濾渣中一定有Ag、Al、Cu，濾液中一定有Cu（NO3）2

解析依據(jù)“三步法”：

步驟1審題，根據(jù)題目已知條件，此為“一鹽破兩金”的情況：“一鹽”是指硝酸銀;“兩金”是指鋁、銅粉末.故可能會發(fā)生以下2種反應(yīng)：

Al+3AgNO3Al（NO3）3+3Ag（1）

Cu+2AgNO3Cu（NO3）2+2Ag（2）

那如何快速判斷哪個反應(yīng)先發(fā)生呢？依據(jù)金屬活動順序：Al→Cu→Ag，相距遠的2種金屬間先發(fā)生反應(yīng)，故上述（1）式先發(fā)生反應(yīng)，（2）式后發(fā)生反應(yīng).

步驟2分析，依據(jù)“一鹽”硝酸銀的多少來判斷反應(yīng)后的具體情況.AgNO3量少，則只發(fā)生（1）式的反應(yīng);AgNO3量多，（2）式才有可能發(fā)生.故依據(jù)AgNO3的量反應(yīng)的情況，如圖3所示，具體為以下幾種情況：

情況1：AgNO3極少，（1）式發(fā)生，全部AgNO3參與（1）式反應(yīng)，剩余部分Al，（2）式不發(fā)生，此時反應(yīng)后的濾渣中一定有Ag、Al（反應(yīng)后剩余的量）、Cu（沒有參與任何反應(yīng)，故剩余全部），濾液中一定有Al（NO3）3.

情況2：AgNO3較少，（1）式發(fā)生，AgNO3與Al恰好反應(yīng)完，AgNO3與Al都無剩余，（2）式不發(fā)生，此時反應(yīng)后的濾渣中一定有Ag、Cu（沒有參與任何反應(yīng)，故剩余全部），濾液中一定有Al（NO3）3.

情況3：AgNO3較多，（1）式發(fā)生，AgNO3與全部Al反應(yīng)完后，AgNO3有剩余，此時（2）式發(fā)生，剩余的AgNO3與部分Cu反應(yīng)，AgNO3無剩余，Cu有剩余，故反應(yīng)后的濾渣中一定有Ag、Cu（剩余的部分量），濾液中一定有Al（NO3）3、Cu（NO3）2.

情況4：AgNO3非常多，（1）式發(fā)生，AgNO3與全部Al反應(yīng)完后，AgNO3有剩余，此時（2）式發(fā)生，剩余的AgNO3恰好與全部Cu反應(yīng)，AgNO3與Cu都無剩余，故反應(yīng)后的濾渣中一定有Ag，濾液中一定有Al（NO3）3、Cu（NO3）2.

情況5：AgNO3過量，（1）式發(fā)生，AgNO3與全部Al反應(yīng)完后，AgNO3有剩余，此時（2）式發(fā)生，剩余的AgNO3與全部Cu反應(yīng)后，AgNO3依然有剩余，Cu無剩余，故反應(yīng)后的濾渣中一定有Ag，濾液中一定有Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3.

步驟3判斷，根據(jù)本題目中后半段已知條件“充分反應(yīng)后過濾，濾液為藍色”，通常溶液為藍色，則含有銅離子，故對步驟2的分析的5種情況進行篩選對照，可知情況3、情況4、情況5反應(yīng)的結(jié)果中都有Cu（NO3）2，溶液能夠呈現(xiàn)藍色.故綜合情況3、情況4、情況5的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三種情況的濾渣中都有Ag;濾液中一定有Al（NO3）3、Cu（NO3）2，可能有AgNO3，選擇A.

值得注意的是，以上是金屬與鹽溶液反應(yīng)所得濾液和濾渣成分的分析，平時除了“三步法”的分析，在題目中還要注意題干后部分的要求，例如，若所得濾液為藍色，則濾液中一定有銅離子（Cu2+）;若所得濾液為淺綠色，則濾液中一定有亞鐵離子（Fe2+）;若向所得濾渣中加入稀鹽酸有無氣泡，也可剔除部分可能情況.

2 總結(jié)分析

通常，金屬與鹽溶液反應(yīng)的這類題型大多數(shù)分為3種情況：“一金一鹽”、“一金多鹽”和“一鹽多金”.“一金一鹽” 是指一種金屬與一種鹽溶液反應(yīng)，“一金多鹽”是指一種金屬與多種鹽溶液反應(yīng)，“一鹽多金”是指一種鹽溶液與多種金屬反應(yīng).這三種情況的解答都圍繞金屬活動順序進行，抓住距離遠的兩類金屬先反應(yīng)為重點，然后按照“一金”或者“一鹽”量的多少來逐步分析，最后結(jié)合題目問題得出結(jié)果.

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[責(zé)任編輯：季春陽]