金屬的化學性質(zhì)的應用

題型解法題型1金屬與鹽溶液反應后濾液、濾渣成分分析例1（一種金屬與一種鹽溶液反應）將一定量的鋅粉加入到Cu(NO3)2溶液中，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液。分析濾渣、濾液的成分。

第一步：金屬活動性排序。________（由強到弱）。

第二步：寫反應。寫出發(fā)生反應的化學方程式：______________________________。

第三步：分情況。根據(jù)反應進行的程度分析濾渣、濾液的成分。Zn＞CuZn＋Cu(NO3)2═══Zn(NO3)2＋Cu反應進行的程度濾渣成分濾液中溶質(zhì)成分①鋅粉不足，Cu(NO3)2未反應完

Zn(NO3)2、Cu(NO3)2②鋅粉與Cu(NO3)2恰好完全反應Cu

③Cu(NO3)2已反應完，鋅粉有剩余

Zn(NO3)2CuZn(NO3)2Zn、Cu

第四步：根據(jù)反應現(xiàn)象判斷濾渣、濾液的成分。（1）若向濾渣中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則濾渣的成分為________。（2）若濾液呈藍色，則濾渣的成分為_____，濾液中溶質(zhì)為______________。Zn、CuCuZn(NO3)2、Cu(NO3)2例2（一種金屬與兩種鹽溶液反應）某同學在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定質(zhì)量的鋅粉，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液。

角度1分析濾渣、濾液的成分

第一步：金屬活動性排序。_____________（由強到弱）。

第二步：寫反應。根據(jù)“遠距離先置換”原則判斷反應的先后順序，并寫出化學方程式。

先：__________________________________；

后：_____________________________________。Zn＞Cu＞AgZn＋2AgNO3═══Zn(NO3)2＋2AgZn＋Cu(NO3)2═══Zn(NO3)2＋Cu第三步：分情況。根據(jù)反應進行的程度分析濾渣、濾液的成分。反應進行的程度濾渣成分濾液中溶質(zhì)成分①鋅粉不足，只與部分AgNO3反應

②鋅粉與AgNO3恰好完全反應Ag

③AgNO3完全反應，鋅粉與部分Cu(NO3)2反應

Zn(NO3)2、Cu(NO3)2④AgNO3完全反應，鋅粉與Cu(NO3)2恰好完全反應Ag、Cu

⑤AgNO3、Cu(NO3)2均已反應完，鋅粉有剩余

Zn(NO3)2AgAgNO3、Zn(NO3)2、Cu(NO3)2Zn(NO3)2、Cu(NO3)2Ag、CuZn(NO3)2Ag、Cu、Zn第四步：根據(jù)反應現(xiàn)象判斷濾渣、濾液的成分。（1）若濾液呈藍色，則濾液中一定含有Zn(NO3)2、_____________，可能含有________；濾渣中一定含有_____，可能含有_____。（2）若向濾渣中加入稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生，則濾渣中一定含有_____，可能含有_____；濾液中一定含有_____________，可能含有____________________。Cu(NO3)2AgNO3AgCuAgCuZn(NO3)2 Cu(NO3)2、AgNO3角度2分析溶液、固體質(zhì)量變化

（1）鋅與硝酸銅溶液反應，溶液的質(zhì)量_______（填“增大”“不變”或“減小”，下同），固體的質(zhì)量_______。

（2）寫出溶液質(zhì)量減小的反應的化學方程式：____________________________________。

（3）若反應后溶液質(zhì)量不變，原因是________________________________________________________________________________________________________________________。增大減小 Zn＋2AgNO3═══Zn(NO3)2＋2Ag Zn與AgNO3反應，溶液質(zhì)量減小，Zn與Cu(NO3)2反應，溶液質(zhì)量增大，當減小的質(zhì)量等于增大的質(zhì)量時，反應后溶液質(zhì)量不變相對原子質(zhì)量：Cu-64Zn-65Ag-108歸納總結(jié)（1）根據(jù)題干的隱含條件判斷：①濾液的特殊顏色，若為藍色，則濾液中含有Cu2+；若為淺綠色，則含有Fe2+。②向濾渣中加入酸，若有氣泡產(chǎn)生，則濾渣中含有氫前金屬。③向濾液中加入稀鹽酸，若有白色沉淀產(chǎn)生，則濾液中含有Ag＋。（2）濾液中一定存在活動性最強的金屬對應的離子，濾渣中一定存在活動性最弱的金屬單質(zhì)。題型2金屬與酸反應的技巧性計算例3（2025鄭州二模）一定質(zhì)量的鎂、鐵、鋁混合物樣品與足量稀硫酸反應，生成氫氣0.2g，則該樣品的質(zhì)量可能是

（）A．1gB．4g

C．6gD．8gB相對原子質(zhì)量：H-1Mg-24Al-27Fe-56

2.45.61.81.85.6例4（2023河南）某金屬混合物由Mg、Al、Zn、Fe四種金屬中的兩種組成。4g該金屬混合物與足量的鹽酸充分反應，得到0.2g氫氣，則該金屬混合物的組成不可能是

（）A．Mg和Al B．Fe和AlC．Fe和Mg D．Mg和ZnA相對原子質(zhì)量：H-1Mg-24Al-27Fe-56Zn-65

補充：本題為混合物的計算，題目中出現(xiàn)“不可能”，故也可用極值法進行計算。題型3金屬與酸、鹽溶液反應的圖像分析例5下列圖像能正確反映對應反應原理的是

（）

A．向等質(zhì)量、等濃度的稀鹽酸中分別加入鋅粉、鐵粉 B．向鎂粉中加入一定量的硫酸亞鐵溶液C．向等質(zhì)量的鎂粉、鋅粉中分別滴加等濃度的稀鹽酸 D．向一定量的硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中加入鋅粉D相對原子質(zhì)量：Mg-24Al-27Fe-56Cu-64Zn-65Ag-108

酸金屬Al＞Mg＞Fe＞Zn（2）氫氣質(zhì)量－金屬質(zhì)量圖像（如圖2）：開始時，金屬不足，酸過量，生成氫氣的質(zhì)量由_______決定；隨著金屬的不斷加入，金屬過量，酸不足，生成氫氣的質(zhì)量由_____的質(zhì)量決定，故最終生成氫氣的質(zhì)量_______，由圖可知等量的酸消耗金屬的質(zhì)量大小關系為___________________。

金屬酸相等 Zn＞Fe＞Mg＞Al針對訓練1．（2025鄭州開學）把鋅片分別放入下列溶液中，充分反應后所得溶液的質(zhì)量比反應前減小的是

（）A．硫酸銅溶液 B．稀鹽酸C．硝酸鎂溶液 D．硝酸銀溶液2．（2025宿遷）將一定量鎂粉加入到硝酸銅、硝酸銀的混合溶液中，充分反應后過濾，觀察到濾液仍為藍色。下列說法正確的是（）A．濾液中一定含有硝酸鎂、硝酸銅，一定沒有硝酸銀 B．濾渣中一定含有銀和銅，一定沒有鎂C．向濾液中繼續(xù)加鎂粉，溶液可能變?yōu)闊o色 D．向濾液中加稀鹽酸，一定產(chǎn)生白色沉淀

DC相對原子質(zhì)量：Mg-24Cu-64Zn-65Ag-1083．（2025安陽二模）密閉容器內(nèi)質(zhì)量、表面積相同的鎂條分別與足量等體積、不同濃度的兩種鹽酸反應，化學小組利用壓強傳感器測得反應過程中壓強隨時間的變化如圖。下列說法不正確的是

（）

A．曲線a對應鹽酸濃度較大 B．0～200s壓強增大是因為鎂與鹽酸反應

生成氣體并放熱C．兩種情況最終產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等 D．待溫度恢復至室溫，壓強會回到初始值D4．※※（2022河南）某金屬混合物由Mg、Al、Zn、Cu四種金屬中的兩種組成。6.5g該金屬混合物與足量的鹽酸反應，可得到0.2g氫氣，則該金屬混合物中一定不含有的金屬是

（）A．Mg B．AlC．Zn D．CuC相對原子質(zhì)量：Mg-24Al-27Cu-64Zn-652Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑54

61.g

0.2gZn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑65

26.g

0.2g該金屬混合物由四種金屬中的兩種組成，要得到0.2g氫氣，其所需組分金屬質(zhì)量必須一種大于6.5g或不反應，一種小于6.5g，不能等于6.5g，即混合物中一定不含有Zn。故選C?！窘馕觥縈g、Al、Zn、Cu四種金屬中，Cu不與鹽酸反應。與鹽酸反應生成0.2g氫氣的化學方程式及其質(zhì)量關系如下：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑24

22.g0.2g5．※※現(xiàn)有5.4gZn、Mg、Al的混合物與足量稀鹽酸反應，生成氫氣的質(zhì)量可能是

（）A．0.1g B．0.4gC．0.6g D．0.8gB相對原子質(zhì)量：Mg-24Al-27Zn-65Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑2425.g0.45g2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑54

65.g

0.6g由題意可知生成氫氣的質(zhì)量m應介于0.17～0.6g之間，即0.17g<m<0.6g。故選B。【解析】假設全部為一種金屬，分別計算出5.4gZn、Mg、Al與足量稀鹽酸反應生成氫氣的質(zhì)量：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑6525.g

0.17g6．※※（2025河師大附中二模）等質(zhì)量的鎂、鋁、鋅分別與等質(zhì)量15%的鹽酸充分反應，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量（直接用各金屬表示）的大小關系有以下幾種猜測：①Mg＞Al＞Zn；②Al＝Zn＞Mg；③Al＝Mg＝Zn；④Al＝Mg＞Zn；⑤Al＞Mg＞Zn；⑥Al＞Mg＝Zn。其中合理的是

（）A．①②③ B．③④⑤C．④⑤⑥ D．②③④B相對原子質(zhì)量：Mg-24Al-27Zn-65【解析】由化學方程式可知，每24份質(zhì)量的鎂與73份質(zhì)量的鹽酸反應生成2份質(zhì)量的氫氣，每54份質(zhì)量的鋁與219份質(zhì)量的鹽酸反應生成6份質(zhì)量的氫氣，每65份質(zhì)量的鋅與73份質(zhì)量的鹽酸反應生成2份質(zhì)量的氫氣。假設金屬的質(zhì)量都是24g，等質(zhì)量的三種金屬消耗鹽酸的質(zhì)量分別是：Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑

247324g

73g2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑54

21924g

97.3gZn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑65

7324g

27g令三種金屬質(zhì)量均為24g，則：當鹽酸質(zhì)量m≤27g時，金屬足量，酸都完全反應，生成氫氣質(zhì)量：Al＝Mg＝Zn；當鹽酸質(zhì)量27g＜m≤73g時，鋅完全反應，酸有剩余；鎂、鋁將酸完全消耗；生成氫氣質(zhì)量：Al＝Mg＞Zn；當鹽酸質(zhì)量m＞97.3g時，金屬不足，酸過量，生成氫氣的質(zhì)量：Al＞Mg＞Zn。猜測③④⑤合理，故選B。7．某同學向盛有AgNO3和Fe(NO3)2混合溶液的燒杯中加入一定量鋁粉，反應一段時間后過濾，過程如圖。下列說法正確的是（）

A．濾液一定呈無色 B．濾渣中一定含有三種金屬C．產(chǎn)生的氣體具有助燃性 D．濾液中可能含有兩種溶質(zhì)D8．（2024河南節(jié)選）現(xiàn)將過量的鋅粉加入到AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中，充分反應后，過濾。過濾后留在濾紙上的固體是什么？請寫出有關反應的化學方程式。

銀和鋅；Zn＋2AgNO3═══Zn(NO3)2＋2Ag9．（2025焦作二模改編）向CuCl2、AlCl3的混合溶液中加入一定質(zhì)量的鐵粉，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液。

（1）寫出有關反應的化學方程式。 Fe＋CuCl2═══FeCl2＋Cu

（2）請設計實驗，確認濾渣的成分。（寫出實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論）

取少量濾渣于試管中，加入稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，則濾渣成分為鐵和銅；若無明顯現(xiàn)象，則濾渣成分為銅。（合理即可）10．向盛有一定質(zhì)量鋅粉的燒杯中，先逐滴加入硝酸銅溶液至恰好完全反應，再逐滴加入硝酸銀溶液，燒杯中固體質(zhì)量與所加溶液總質(zhì)量的關系如圖所示。

（1）寫出bc段發(fā)生反應的化學方程式。 Cu＋2AgNO3═══Cu(NO3)2＋2Ag

（2）c點溶液中的溶質(zhì)有哪些？ Zn(NO3)2、Cu(NO3)2

（3）分析c點固體質(zhì)量大于a點的原因。

每65份質(zhì)量的鋅可置換出64份質(zhì)量的銅，每64份質(zhì)量的銅可置換出216份