金属与盐溶液反应后成分判断类题目解法分析

王 瑞

(江苏省连云港市灌云县云湖初级中学 222200)

1 例题解析

例1将一定量的铁粉投入到硫酸铜溶液中，经过充分反应后过滤，滤液为蓝色.则分析所得滤渣和滤液的情况.

解析依据“三步法”：

步骤1审题，根据题目已知条件，此为“一金斗一盐”的情况：“一金”是指铁粉；“一盐”是指硫酸铜.故可能会发生以下1种反应：

(1)

此时只发生一种反应，故不需要判断谁先发生的情况.

步骤2分析，依据“一金”铁粉量的多少来判断反应后的情况，如图1所示，具体分为以下几种情况：

情况1：Fe极少，(1)式发生，全部Fe参与(1)式反应，剩余部分CuSO4；此时反应后的滤渣中一定有Cu，滤液中一定有FeSO4(反应生成物)、CuSO4(反应后剩余的量).

图1

情况2：Fe适量，(1)式发生， Fe与CuSO4恰好反应完，都无剩余；此时反应后的滤渣中一定有Cu，滤液中一定有FeSO4(反应生成物).

情况3：Fe过量，(1)式发生， Fe与CuSO4反应完，Fe剩余；此时反应后的滤渣中一定有Fe、Cu，滤液中一定有FeSO4(反应生成物).

步骤3判断，根据本题目中后半段已知条件“充分反应后过滤，滤液为蓝色”，通常溶液为蓝色，则含有铜离子，故对步骤2分析的3种情况进行筛选对照，可知情况1反应的结果中有CuSO4，溶液能够呈现蓝色.故滤渣中一定有Cu，滤液中一定有FeSO4和CuSO4.

例2将一定量的锌粉加入到硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中，过一段时间后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定有____，可能有____；滤液中一定有____，可能有____，一定没有____.

解析依据“三步法”：

步骤1审题，根据题目已知条件，此为“一金斗两盐”的情况：“一金”是指锌粉；“两盐”是指硫酸亚铁、硫酸铜.故可能会发生以下2种反应：

(1)

(2)

那如何快速判断哪个反应先发生呢？依据金属活动顺序：Zn→Fe→Cu，相距远的2种金属间先发生反应，故上述(1)式先发生反应，(2)式后发生反应.

步骤2分析，依据“一金”锌粉量的多少来判断反应后的具体情况.锌粉量少，则只发生(1)式的反应；锌粉量多，(2)式才有可能发生.故依据锌粉量反应的情况，如图2所示，具体为以下几种情况：

图2

情况1：Zn极少，(1)式发生，全部Zn参与(1)式反应，剩余部分CuSO4，(2)式不发生，此时反应后的滤渣中一定有Cu，滤液中一定有ZnSO4、CuSO4(反应后剩余的量)、FeSO4(没有参与任何反应，故剩余全部).

情况2：Zn较少，(1)式发生，Zn与CuSO4恰好反应完，Zn与CuSO4都无剩余，(2)式不发生，此时反应后的滤渣中一定有Cu，滤液中一定有ZnSO4、FeSO4(没有参与任何反应，故剩余全部).

情况3：Zn较多，(1)式发生，Zn与全部CuSO4反应完后，Zn有剩余，此时(2)式发生，剩余的Zn与部分FeSO4反应，Zn无剩余，FeSO4有剩余，故反应后的滤渣中一定有Cu、Fe，滤液中一定有ZnSO4、FeSO4(剩余的部分量).

情况4：Zn非常多，(1)式发生，Zn与全部CuSO4反应完后，Zn有剩余，此时(2)式发生，剩余的Zn恰好与全部FeSO4反应，Zn与FeSO4都无剩余，故反应后的滤渣中一定有Cu、Fe，滤液中一定有ZnSO4.

情况5：Zn过量，(1)式发生，Zn与全部CuSO4反应完后，Zn有剩余，此时(2)式发生，剩余的Zn与全部FeSO4反应后，Zn依然有剩余，FeSO4无剩余，故反应后的滤渣中一定有Cu、Fe、Zn，滤液中一定有ZnSO4.

步骤3判断，根据本题目中后半段已知条件“过一段时间后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生”，也就是说，在第一次反应发生后，后面又有反应发生，故对步骤2的分析的5种情况进行筛选对照，可知情况3、情况4、情况5中都先后有2次化学反应，满足本题目条件.故综合情况3、情况4、情况5的结果发现，滤渣中都有Cu和Fe，可能有Zn；滤液中一定有ZnSO4，可能有FeSO4，一定没有CuSO4.

例3将一定量的铝、铜粉末混合物加入硝酸银溶液中，充分反应过滤后，滤液为蓝色.则下列说法正确的是( ).

A.反应后所得滤渣中一定有Ag，滤液中一定有Al(NO3)3、Cu(NO3)2，可能有AgNO3

B.反应后所得滤渣中一定有Ag、Cu，滤液中一定有Al(NO3)3、Cu(NO3)2

C.反应后所得滤渣中一定有Ag、Cu，滤液中可能有Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3

D.反应后所得滤渣中一定有Ag、Al、Cu，滤液中一定有Cu(NO3)2

解析依据“三步法”：

步骤1审题，根据题目已知条件，此为“一盐破两金”的情况：“一盐”是指硝酸银；“两金”是指铝、铜粉末.故可能会发生以下2种反应：

(1)

(2)

那如何快速判断哪个反应先发生呢？依据金属活动顺序：Al→Cu→Ag，相距远的2种金属间先发生反应，故上述(1)式先发生反应，(2)式后发生反应.

步骤2分析，依据“一盐”硝酸银的多少来判断反应后的具体情况.AgNO3量少，则只发生(1)式的反应；AgNO3量多，(2)式才有可能发生.故依据AgNO3的量反应的情况，如图3所示，具体为以下几种情况：

图3

情况1：AgNO3极少，(1)式发生，全部AgNO3参与(1)式反应，剩余部分Al，(2)式不发生，此时反应后的滤渣中一定有Ag、Al(反应后剩余的量)、Cu(没有参与任何反应，故剩余全部)，滤液中一定有Al(NO3)3.

情况2：AgNO3较少，(1)式发生，AgNO3与Al恰好反应完，AgNO3与Al都无剩余，(2)式不发生，此时反应后的滤渣中一定有Ag、Cu(没有参与任何反应，故剩余全部)，滤液中一定有Al(NO3)3.

情况3：AgNO3较多，(1)式发生，AgNO3与全部Al反应完后，AgNO3有剩余，此时(2)式发生，剩余的AgNO3与部分Cu反应，AgNO3无剩余，Cu有剩余，故反应后的滤渣中一定有Ag、Cu(剩余的部分量)，滤液中一定有Al(NO3)3、Cu(NO3)2.

情况4：AgNO3非常多，(1)式发生，AgNO3与全部Al反应完后，AgNO3有剩余，此时(2)式发生，剩余的AgNO3恰好与全部Cu反应，AgNO3与Cu都无剩余，故反应后的滤渣中一定有Ag，滤液中一定有Al(NO3)3、Cu(NO3)2.

情况5：AgNO3过量，(1)式发生，AgNO3与全部Al反应完后，AgNO3有剩余，此时(2)式发生，剩余的AgNO3与全部Cu反应后，AgNO3依然有剩余，Cu无剩余，故反应后的滤渣中一定有Ag，滤液中一定有Al(NO3)3、Cu(NO3)2、AgNO3.

步骤3判断，根据本题目中后半段已知条件“充分反应后过滤，滤液为蓝色”，通常溶液为蓝色，则含有铜离子，故对步骤2的分析的5种情况进行筛选对照，可知情况3、情况4、情况5反应的结果中都有Cu(NO3)2，溶液能够呈现蓝色.故综合情况3、情况4、情况5的结果发现，三种情况的滤渣中都有Ag；滤液中一定有Al(NO3)3、Cu(NO3)2，可能有AgNO3，选择A.

值得注意的是，以上是金属与盐溶液反应所得滤液和滤渣成分的分析，平时除了“三步法”的分析，在题目中还要注意题干后部分的要求，例如，若所得滤液为蓝色，则滤液中一定有铜离子(Cu2+)；若所得滤液为浅绿色，则滤液中一定有亚铁离子(Fe2+)；若向所得滤渣中加入稀盐酸有无气泡，也可剔除部分可能情况.

2 总结分析

通常，金属与盐溶液反应的这类题型大多数分为3种情况：“一金一盐”、“一金多盐”和“一盐多金”.“一金一盐” 是指一种金属与一种盐溶液反应，“一金多盐”是指一种金属与多种盐溶液反应，“一盐多金”是指一种盐溶液与多种金属反应.这三种情况的解答都围绕金属活动顺序进行，抓住距离远的两类金属先反应为重点，然后按照“一金”或者“一盐”量的多少来逐步分析，最后结合题目问题得出结果.