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1、-金属与盐溶液间的置换反应专题复习-第 8 页解析金属与盐溶液间的置换反应专题复习金属与盐溶液混合后能否发生置换反应的判断、分析是初中化学的难点，学生在解决此类问题时很容易出错，其实，解决这类题目是有规律的。一、理解内涵金属活动性顺序的内容：我们已经知道：金属与盐溶液间的置换反应是较活泼的金属可置换较不活泼的金属；盐类必须溶于水，故只有可溶性盐的水溶液才会与金属反应。根据金属活动性顺序，只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，也就是说：前面的金属单质与后面的金属离子不能共存于溶液中，常见反应有：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+C
2、u值得注意的是极活泼的金属（钾、钠、钡、钙等）常温下与水剧烈反应，因此它们不能置换出盐溶液中的金属。例如，金属钠与硫酸铜溶液反应时，钠首先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠又与硫酸铜发生复分解反应：2Na+2H2O+CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2+H22NaOH + CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2二、熟记条件金属与盐溶液发生置换反应的条件是：（1）金属的位置：只有排在前面的金属才能把后面的金属从其盐溶液中置换出来；（2）特殊性：由于钾、钙、钠的化学性质非常活泼，在盐溶液中它们会首先与水反应生成相应的碱和氢气，因而不会置换出盐中的金属；（3）盐必须溶于水；（4）
3、铁与盐溶液反应时生成+2价的亚铁盐，金属与铁盐反应时要用+2价的亚铁盐。三、灵活运用在实际的应用中我们会发现在金属与盐溶液反应中,包括了这样2类反应.1.多种金属与一种盐溶液反应;2.一种金属与多种盐溶液反应。但是无论其中哪一种反应,都遵循这样一条规律:金属活动性相差越大,它们间的置换反应越易发生。1、一种金属与多种盐溶液反应例题1：在KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，则滤液中一定有 ，一定没有 ，可能有 ；滤渣中一定有 ，一定没有 ，可能有 。分析：首先把几种金属按金属活动性由强到弱顺序排列：K、Zn、Cu、Ag，锌粉先置
4、换金属活动性最弱的金属，即Ag，只有把它全部置换出来以后才能置换第二弱的金属，依次类推。因此，金属活动性越弱的金属越先存在于滤纸上，金属活动性越强的金属越先保存在滤液中。而Zn的活动性弱于K,所以不会有K被置换出来，故在滤液中只要有AgNO3存在就一定会存在KNO3、Zn(NO3)2 、Cu(NO3)2。 则：滤液中一定有 KNO3 ZnNO3)2 ，一定没有 ，可能有Cu(NO3)2、AgNO3；滤渣中一定有 Ag ，一定没有 K ，可能有 Cu、Zn 。在实际的应用中我们可分别取滤渣或滤液进行实验，来推断其成分，具体情况如下：滤渣+盐酸产生气泡滤液中：一定有：KNO3 Zn(NO3)2 可
5、能有： 一定无：Cu(NO3)2、AgNO3滤渣中：一定有：Zn、Cu、Ag 可能有： 一定无：K滤渣+盐酸不产生气泡滤液中：一定有：KNO3 Zn(NO3)2 可能有：Cu(NO3)2、AgNO3 一定无： 滤渣中：一定有： Ag 可能有： Cu 一定无：K 、 Zn 滤渣+盐酸产生沉淀滤液中：一定有：KNO3 、Zn(NO3)2 、Cu(NO3)2、AgNO3 可能有： 一定无： 滤渣中：一定有： Ag 可能有： 一定无：K、Zn、Cu滤渣+盐酸无沉淀滤液中：一定有：KNO3 、Zn(NO3)2 可能有：Cu(NO3)2 一定无：AgNO3滤渣中：一定有： Ag 可能有： Cu 一定无：K
6、 、Zn滤液为蓝色滤液中：一定有：KNO3 、Zn(NO3)2 、Cu(NO3)2、可能有：AgNO3 一定无：3 滤渣中：一定有： Ag 可能有： Cu 一定无：K、Zn、滤液为无色滤液中：一定有：KNO3 、Zn(NO3)2 可能有： 一定无：Cu(NO3)2 、 AgNO3滤渣中：一定有： Ag 、Cu 可能有： Zn 一定无：K 2、多种金属与一种盐反例题2：实验课上，老师把一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液。老师让同学们对滤液的组成进行探究。(1)同学们对滤液中所含的溶质做出了多种猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是：溶质为
7、_；溶质为_。(2)请你设计实验来验证这两种猜想。分析：将Zn、Cu放入AgNO3溶液中后， Zn、Cu 的金属活动性均强于Ag而Zn的活动性最强,故一定存在的反应是Zn+2AgNO3=2Ag+Zn（NO3)2故所以反应后的溶液中一定含有Zn（NO3)2；可能存在的反应是Zn+Cu(NO3 )2=Cu+Zn（NO3)2和Cu +2AgNO3=2Ag+Cu（NO3)2。而反应后的溶液为蓝色，故在溶液中还一定含有Cu（NO3)2，溶液中是否含有AgNO3无法确定。所以滤液中所含的溶质只有下面两种可能：溶质为_ Zn（NO3)2_、Cu(NO3 )2_；溶质为Zn（NO3)2 、Cu(NO3 )2
8、、AgNO3 。只要我们验证滤液中是否有AgNO3，就能验证这两种猜想，鉴别的方法有多种，我们常用的是： 取待测溶液与试管中，滴加稀盐酸 若有白色沉淀生成，则为，若无明显变化，则为 。四：形成规律经过以上讨论我们可以看出:金属活动性相差越大,金属与盐溶液间的置换反应就越易发生。不同金属与盐溶液反应时，活动性强的金属先与盐溶液反应；同一金属与不同的盐溶液反应时，该金属先与活动性较弱的金属所组成的盐反应，也就是说：金属在和盐溶液反应时，总是最先置换活动性最弱的金属离子，因此在过滤后所得的滤渣中一定含有最不活泼的金属，而在滤液中，一定会存在最活泼金属的离子 。金属与盐溶液的优先置换原理若某一溶液中同
9、时含有多种金属离子，则加入一种金属时，优先置换出金属活动性弱的金属的离子。例1、 在盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中，加入一定量的锌粉充分反应，试管底部有少量固体存在。过滤，向滤液中加稀盐酸，产生白色沉淀，滤渣是（）A. Cu B. Ag C. Zn和Ag D. Zn和Cu分析：由于金属的金属活动性顺序是CuAg，因而加入的锌粉优先与AgNO3反应，只有AgNO3完全反应后，锌粉才能与Cu(NO3)2反应，否则不反应。“向滤液中加稀盐酸，产生白色沉淀”说明溶液中的AgNO3尚未反应完，故Cu(NO3)2不可能反应，证明锌量不足，所以滤渣的成分应选B。例2、向含AgNO3 、Cu
10、(NO3)2、Zn(NO3)2的混合液中，加入一些铁粉，待反应完成后过滤，下列情况是可能存在的是（）A.滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+B.滤纸上有Ag 、Cu，滤液中有Ag+、Zn2+、Fe2+C.滤纸上有Ag、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+D.滤纸上有Ag、Zn、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+分析：铁粉加入混合液中，可能发生的反应有：Fe2AgNO3Fe(NO3)22Ag ；Fe2Cu(NO3)2Fe(NO3)2Cu ，根据溶液中的优先置换原理，反应优先于反应进行。因此，A选项中，滤液中有Ag+证明反应未完成，自然反应还未进行，正确；B选项中，滤纸上已经有Cu
11、，说明反应已经发生或已经完全发生，则反应应完全反应，滤液中不可能有Ag+，不正确；C选项中，滤纸上有Fe，说明反应都已完全，但滤纸上没有Cu，不正确；D选项中，滤纸上由Zn，不正确。【练习】3 、Cu(NO3)2的混合溶液中,等充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生。则滤渣含有的物质可能是（ ）A、铜B、银 C、铜和银D、铁、铜、银205青岛某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是（）A滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁B滤出的固
12、体中一定含有银，可能含有铜和铁C滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸银和硝酸铜D滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2混合液中，加入一定量的锌粒，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气体生成，则滤出的固体中一定有（）A.Ag、Cu、MgB.Cu、Mg、Zn C.Ag、Cu、ZnD.Ag、Mg、Zn3 、Cu(NO3)2混合液中，加入一定量的锌粒，充分反应后过滤，向滤液中加稀盐酸，产生白色沉淀。则滤液中的离子有（ ）+ Zn2+ 2+ Zn2+ Cu2+ Zn2+5、（2014、十堰市中考）某化学小组用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加
13、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：溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2固体乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn若溶液甲是蓝色，则溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2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（）6、（2013、十堰市中考）将下列各组中的物质放入烧杯中，加适量水搅拌，待充分反应后过滤，在滤纸上留下两种金属的是 AZn、NaCl、CuCl2（过量） BFe（过量）、Cu (NO3)2、AgNO3CFe（过量）、KNO3、CuSO4 DCu（过量）、F
14、eCl2 、HCl7、（2013、十堰市中考）【资料获悉】铁在高温条件下与氧化铜反应：2Fe+3CuOFe2O3+3Cu 铜在氯化铁溶液中发生反应：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 一定质量的铁与氧化铜的混合物，在高温条件下恰好完全反应将反应后的固体粉末倒入盛有足量稀盐酸的烧杯中，振荡，充分反应后静置，然后从烧杯中取适量溶液（表示为“甲”）于试管中，并加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液乙和固体丙下列判断正确的是（）甲中不含FeCl3；甲中含有FeCl3；若向固体丙加稀盐酸无明显现象，则滤液乙中一定含有ZnCl2、FeCl2，可能含有CuCl2；若向固体丙加稀盐酸有气体产生
15、，则滤液乙中可能含有ZnCl2、FeCl2，一定不含有CuCl2ABCD8、思考、讨论、完成表中各项内容1 在AgNO3和Cu（NO3）2的混合物中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤：若在滤液中加入稀盐酸出现白色沉淀。则滤液中一定有_ _。 滤纸上一定含有_； 若在滤液中加入稀HCl无任何现象。则滤纸上一定含有_； 可能含有_。若在滤液中插入铁片，取出后无任何变化。则滤纸上一定有_；可能有_。若将滤纸上的固体放入稀HCl中，生成无色可燃性气体。则滤液中一定有_ _。 滤纸的物质一定是_；铁粉的量溶液中的溶质固体中的物质一点多点再多点再多点再多点9.小明同学做了金属与盐溶液反应的实验探究，他向Ag
16、NO3、Cu(NO3)2混合溶液中加入一些铁粉，完全反应后过滤，请你帮助分析下列情况不可能存在的是A滤纸上有Ag、Fe、Cu，滤液中有Fe(NO3)2 B.滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Cu(NO3)2、Fe(NO3)2 C.滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Ag NO3 、Cu(NO3)2D.滤纸上有Ag，滤液中有Ag NO3 、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2 10向AgNO3、Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一些锌粉，完全反应后过滤。下列说法正确的是A滤纸上一定有Ag和CuB滤纸上一定有Ag，可能有Cu、Zn和MgC滤液中可能含有Zn2+、Mg2+D滤液中一定有Zn2+
17、、Mg2+，可能含有Ag+、Cu2+11把足量的铁粉分别加入到含有下列各组物质的溶液中，充分反应后过滤，滤液中只有一种溶质的是 AH2SO4、ZnSO4 BHCl、CuCl2CZnSO4、CuSO4 DKNO3、Hg（NO3）212印刷铜制电路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应,反应方程式分别为:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2 ,Fe+2FeCl3=3FeCl2 ,现将一包铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后烧杯中仍有少量固体,关于烧杯中物质组成的说法正确的是FeCl3,则固体一定含有铁和铜FeCl2和CuCl2, 则固体一
18、定含铁C.若溶液中只含FeCl2, 则固体一定含铜可能含铁FeCl2, 则固体一定有铁，可能有铜13. 在CuO和Fe的混合物中，加入一定量的稀H2SO4并微热。当反应停止后，滤出不溶物，再向滤液中放入一粗铁丝，片刻后取出铁丝，发现粗铁丝无任何变化。据此，你认为下列结论正确的是（提示CuO+H2SO4=CuSO4+H2O）A.不溶物一定是铜 B.不溶物中一定含有铜，也可能含有铁2SO4，也可能含有CuSO44，也可能含有CuSO4 和H2SO414向AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉，反应完成后过滤，下列情况不可能存在的是A滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有
19、Zn2+、Fe2+B滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Fe2+C滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+D滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+三【讨论】1：在AgNO3和Cu（NO3）2、KNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，会出现哪几种情况？2：在AgNO3和Cu（NO3）2、Fe（NO3）2、KNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，会出现哪几种情况？四 作业：1向AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合溶液中加入一些铁粉，反应完成后过滤，下列情况不可能存在的是A滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2+
20、、Fe2+B滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Fe2+C滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+D滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+2现有硝酸银、硝酸铜和硝酸镁三种物质组成的混合溶液，进行下列实验：根据实验推断： （1）固体甲是_； （2）滤液2中的溶质是_（写化学式）；混合溶液AgNO3,Cu(NO3)2,Mg(NO3)2滤液1：Mg(NO3)2Zn(NO3)2固体甲固体乙滤液2：硫酸锌溶液过量固体a 过滤过量固体a 过滤过量溶液b 过滤 （3）滤液2跟固体a反应的化学方程式是_。金属活动顺序表应用1. 有X、Y、Z三种金属，小刚对它们的金属活
21、动性进行了比较，结果如下表所示：能反应的记为“”，不能反应的记为“”，无标记的表示未做该实验。则它们的金属活动性顺序为AZ Y XBY Z XCY X ZDX Y Z2. 下列各组药品，可直接验证锌、铁、铜三种金属活动性顺序的是AFe、ZnSO4溶液、CuSO4溶液BFe、Cu、ZnSO4溶液CCu、ZnSO4溶液、FeSO4溶液DZn、Fe、CuSO4溶液3. 等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应，下列图像能正确表示氢气质量与反应时间之间关系的是4（2014兰州）有X、Y、Z三种金属，如果把X和Y分别放入稀硫酸中，X溶解并产生氢气，Y不反应；如果把Y和Z分别放人硝酸银溶液中，过一
22、会儿，在Y表面有银析出，而Z没有变化根据以上实验事实，判断这三种金属的活动性由强到弱的顺序为（）AZ、Y、XBX、Y、ZCY、X、ZDX、Z、Y5（2014鄂州）向CuSO4溶液中加入一定质量的铝粉，完全反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液。下列说法正确的是（ ）A向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生B滤渣中一定有Cu，可能有AlC滤液中只有Al2(SO4)3D滤液中只有CuSO46(2014武汉)某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到铁钉表面有红色的物质析出，且产生少量的气体。于是，他们重新配制硫酸铜溶液，再次实验，又观察到相同的现象。关于该实验，有如下说法：产生的气体可能是氢气；完全反应后溶液呈黄色；实验中一定发生了置换反应；由实验可以得出金属活动性顺序：Cu Fe；硫酸铜溶液可能显酸性；重做实验没有任何意义。其中正确说法的个数有（）A2个 B3个 C4个 D5个