专题02 金属与盐溶液反应后滤液滤渣成分分析-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍（原卷版）

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挑战中考化学压轴之秘籍专题02  金属与盐溶液反应后滤液滤渣成分分析 【典例分析】类型一：一种金属与一种盐溶液反应【典例1】（2022•沛县校级模拟）将一定质量的铁粉加入硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣X和滤液Y。下列判断正确的是（　　）A．若Y为蓝色，X中一定有铁、铜 B．Y的质量可能小于原硫酸铜溶液的质量 C．X中一定有铜，Y中一定有硫酸亚铁 D．若向X中加入盐酸后产生气泡，则Y中一定有硫酸亚铁、硫酸铜【变式1-1】（2022•市中区校级二模）向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉，反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液，下列说法正确的是（　　）A．滤液中只有ZnSO4 B．滤液中一定有CuSO4，可能有ZnSO4 C．向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生 D．滤渣中一定有Cu，可能有Zn【变式1-2】（2022春•普陀区校级期中）向含有少量硫酸铜的废液中加入一定量的铁屑，充分反应后过滤。有关滤渣和滤液成分的判断，不可能出现的组合是（　　）成分/选项ABCD滤渣CuCuCu、FeCu、Fe滤液FeSO4CuSO4、FeSO4CuSO4、FeSO4FeSO4A．A B．B C．C D．D类型二：一种金属与混合盐溶液反应【典例2】（2022•平南县二模）将一定量的铝粉投入到含溶质为Mg（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的溶液中，一段时间后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法错误的是（　　）A．若滤液是无色，则滤渣中一定含有Ag、Cu B．若滤液是无色，滤液中一定没有AgNO3 C．若滤液是蓝色，则滤渣中一定含有Ag，一定没有Cu D．若滤液是蓝色，滤液中可能含有AgNO3【变式2-1】（2021秋•让胡路区期末）向硝酸铜、硝酸银和硝酸铝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 D．若向滤渣中加入稀盐酸有气泡生成，则滤液中只含有硝酸铝和硝酸锌【变式2-2】（2022•鹤壁模拟）向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图象不能正确反映对应关系的是（　　）A． B． C． D．【实战演练】1．（2022•萧山区模拟）向一定量的硝酸亚铁、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的镁粉，充分反应后过滤，将过滤得到的固体洗涤、干燥后加入稀盐酸，无气泡产生，则滤液中一定存在的金属离子是（　　）A．Mg2+、Fe2+ B．Mg2+、Cu2+ C．Fe2+，Cu2+ D．只有Mg2+2．（2022•邹城市校级模拟）向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。以下推断正确的是（　　）A．若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤渣中一定有银、铜、锌 B．若滤液为无色，则滤渣中一定有锌 C．若滤液为蓝色，则滤液中一定有硝酸银、硝酸铜和硝酸锌 D．滤渣的质量一定比反应前锌粉和铜粉混合物质量小3．（2022•金乡县一模）某化学兴趣小组进行如图所示实验，探究Zn、Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，先进行如图甲、乙、丙的三个实验，再将丙中试管内的物质过滤，并向滤液中加入乙中剩余的铁，滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图丁所示。下列说法中不正确的是（　　）A．该实验可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag B．丙实验试管内的物质过滤后所得滤液呈蓝色，滤渣肯定含Ag，可能含CuC．图丁中b点对应溶液所含的溶质是Cu（NO3）2、Fe（NO3）2 D．图丁中c点对应溶液所含的溶质肯定有Fe（NO3）2，可能含有Cu（NO3）24．（2021秋•淳安县期中）小柯为比较Mg、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，进行了如图甲所示的实验，实验后把两试管中的物质倒入烧杯中（如图乙），发现烧杯内的红色固体明显增多，充分反应后过滤，滤液中含有的金属离子可能是（　　）A．Mg2+ B．Mg2+、Fe2+和Cu2+ C．Fe2+和Cu2+ D．Fe2+5．（2021秋•鄂州期末）向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列有关说法正确的是（　　）A．若滤液为蓝色，则滤渣中一定有银和铜 B．若滤液为无色，则滤渣中一定有银和锌，可能含有铜 C．滤液中一定含有Cu（NO3）2和Zn（NO3）2 D．若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中只有Zn（NO3）26．（2022秋•海港区校级月考）向铝粉中加入过量硫酸铜溶液，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。下列说法正确的是（　　）A．滤液中溶质一定只含有硫酸铝 B．滤液呈无色 C．滤渣只含有铜 D．向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生7．（2022•锦州一模）将一定量铜锌混合粉末加入盛有硝酸银溶液的烧杯中，不断搅拌，充分反应后过滤。再向得到的滤渣和滤液中分别加入足量稀盐酸，均无明显现象。则下列判断正确的是（　　）A．滤渣中一定有银，可能有铜和锌 B．滤渣中一定有银和铜，一定没有锌 C．滤液中一定有硝酸锌和硝酸铜，一定没有硝酸银 D．反应后溶液质量一定比反应前溶液质量小8．（2022秋•长寿区期末）向一定量AgNO3和Cu（NO3）2的混合液中加入一定量的Fe粉，充分反应后过滤得到滤渣。（1）若向滤渣中加入稀盐酸，有气体生成，则滤渣中一定       （填化学式，后同），滤液中除水外还一定含有的物质是 　      　；（2）若向滤渣中加入稀盐酸，无气体生成，则滤渣中一定含有 　   　，可能含有 　    ；写出该过程中一定有的化学反应方程式 　         　。  9．（2022春•东平县校级月考）镉（Cd）及其化合物在电镀、电池、颜料等领域中有广泛应用。镉是一种“氢前金属”，金属活动性介于锌和铜之间。镉元素常见化合价为+2。某兴趣小组在探究金属化学性质时，将锌粉和镉粉的混合物加入到盛有一定量硝酸银溶液和硝酸铜溶液的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。实验结果有图1、图2两种情况。请回答下列问题：（1）图1是向滤液中加入稀盐酸，观察到有白色沉淀产生。滤液中一定含有的金属离子为 　              　（填离子符号）。（2）图2是向滤渣中加入稀盐酸，观察到有无色气体产生。滤渣中一定含有 　    　（填化学式），滤液中可能含有 　     　（填化学式）。10．（2022•三水区校级开学）三星堆祭祀坑考古累计出土器形完整的青铜器近千件，说明我国人民在3000多年前就已经掌握精美绝伦的青铜铸造技艺。以铜矿石（主要成分为CuO、Fe2O3、SiO2等）为原料，冶炼铜的现代工艺流程如图所示：已知：Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O、CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4（1）从物质类别角度分析，CuO、Fe2O3、SiO2所属类别为 　    　。（2）检验发现，滤渣1的主要成分是SiO2，由此可推断SiO2的性质是 　　（填序号）。A.难溶于水B.化学性质很活泼C.不能与硫酸反应（3）操作1是 　  　，滤液1中的溶质是 　             　（用化学式表示）。（4）滤渣2和稀硫酸反应的化学方程式为 　            　，该反应属于 　     　反应（填基本反应类型）。（5）请写出一种防止金属生锈的方法 　                          　。11．（2022秋•成武县校级月考）为研究金属与盐溶液反应后固体成分和滤液中溶质成分的存在规律，47中化学学习小组的同学进行下列实验：向含有AgNO3、Cu（NO3）2的废液中加入ag的铁粉，一定发生的反应方程式为 　              　。过滤，得固体A和滤液B（实验过程如图1所示）。向固体A中滴加稀盐酸，无明显现象，小组同学对所得滤液B的成分进行探究。【提出问题】过滤后所得滤液B中含有哪些成分？【猜想与假设】同学们的部分猜想如下：猜想一：滤液B中含有Fe（NO3）2一种溶质；猜想二：滤液B中含有Cu（NO3）2和AgNO3和银三种溶质；猜想三：滤液B中含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2两种溶质；【表达与交流】讨论后，大家一致认为猜想二是错误的，同时结合三组同学的猜想，得出在分析反应后溶液中溶质成分时需要考虑的物质有 　                 　。【实验探究】甲组同学：取滤液少许于试管中，伸入一根洁净的铜丝，观察到 　           　     的明显现象，得出滤液B中溶质的化学式应该是 　                     　，从而也能推出滤渣的成分。乙组同学：取滤液少许于试管中，选用了与甲组试剂不同类别的另一种试剂进行实验，也成功的确定了滤液B的溶质成分。乙组所选试剂为 　                   　（填试剂名称）。【拓展与延伸】小组同学绘制了向AgNO3、Cu（NO3）2的废液中加入ag的铁粉时，溶液中离子变化趋势如图2。根据所学知识判断①表示的是 　  　的变化趋势。A.Fe2+     B.Cu2+     C.Ag+    D.NO3﹣12．（2022•八步区三模）钙是一种非常活泼的金属，常温下能与水发生反应，反应的化学方程式为：Ca+2H2O═Ca（OH）2+H2↑。在实验室，某兴趣小组先将一定量的硫酸铜溶液倒入烧杯中，再取一块钙加入到硫酸铜溶液中，观察到有大量气泡产生，同时有蓝色沉淀生成。充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，兴趣小组对滤渣的成分进行探究。【提出问题】滤渣的成分是什么？【查阅资料】Ca（OH）2微溶于水，Cu（OH）2不溶于水。【猜想与假设】猜想一：全部是Ca（OH）2猜想二：全部是Cu（OH）2猜想三：　                 　。【实验与验证】实验实验操作实验现象实验结论实验1取少量蓝色滤渣放入烧杯中，加入适量的水溶解后过滤，将滤液分成两等份，向其中一份滴入酚酞试液滴入酚酞后滤液呈 　红　色               滤液显碱性，证明滤液中有OH﹣离子实验2向实验1的另一份滤液中滴入Na2CO3溶液有白色沉淀证明滤液中有　钙（或Ca2+）　离子小东从物理性质进行分析后认为猜想 　  　不合理，理由是 　                        　。【结论与拓展】根据实验1和实验2可以证明猜想 　   　正确，写出实验2中发生反应的化学方程式　                　；金属钠也是一种很活泼的金属单质，在常温下也能与水反应，那么在实验室里钠应存放在 　  　中。13．（2022•庆阳模拟）同学们为了探究金属活动性顺序表中金属钠，及前面的金属能否把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。优优同学先取一定量的CuSO4溶液于烧杯中，再从煤油中取出金属钠并切割黄豆粒大小投入CuSO4溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和蓝色滤渣，并对其成分进行探究。[查阅资料]（1）2Na+2H2O═2NaOH+H2↑（2）Na2SO4溶液呈中性。【提出问题】滤液中的溶质的成分是什么？【猜想与假设】猜想一：Na2SO4猜想二：Na2SO4和NaOH猜想三：Na2SO4、NaOH、CuSO4猜想四：　                　小明同学认为猜想 　　不合理，理由是 　              　（用化学方程式解释）。【实验设计】实验实验操作实验现象实验结论实验一取少量滤液于试管中，观察现象溶液为无色猜想 　  　不成立实验二向实验一所得滤液中滴入酚酞溶液　  　猜想二不成立实验三常温下，再取少量滤液，测溶液酸碱度pH＝7猜想 　　成立【拓展延伸】金属钠 　   　（填“能”或“不能”）将硫酸铜溶液中的铜置换出来，金属钠的化学性质 　   　（填“活泼”或“不活泼”）14．（2022•建华区二模）王老师在某工厂废水处理池中提取了一瓶含有硝酸银、硝酸铜和硝酸铝的工业废水样品带回了实验室。静置，取上层清液，加入锌粉，充分反应后过滤，得到滤液A和滤渣B。请你和你的化学小组完成以下探究（不考虑杂质的干扰）。【提出问题】滤渣B是什么物质？【做出猜想】甲同学认为：滤渣B是银；乙同学认为：滤渣B是银和铜；丙同学认为：滤渣B是银、铜和铝；你认为滤渣B还可以是 　            　。【交流讨论】大家经过讨论，认为丙同学的猜想错误，其理由是 　                       　。【实验探究】设计实验探究滤渣B的成分，请填写下列空白：实验步骤实验现象实验结论 取滤渣B加入 　    　           无气体产生滤渣B可能是 　    　 取滤液A加入 　　                无蓝色沉淀生成滤渣B一定是 　   　【反思交流】通过交流，大家认为在滤液A中加入稀盐酸，当观察到 　              　时，也能得出实验1的结论。15．（2022•蓬江区校级一模）在老师的指导下，小乐同学探究金属和盐溶液反应时，发现将钠放入MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究，小乐同学将充分反应后的混合物过滤，得固体A和滤液B。【查阅资料】①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。②MgCl2溶液呈酸性。【分析思考】小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断。（1）产生的气体是 　　（填序号）。①CO2②H2③Cl2（2）取A加入过量稀盐酸中，A全部溶解，无气泡产生，则A的名称是 　   　。【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么？猜想一：NaCl猜想二：NaCl、MgCl2猜想三：NaCl、NaOH猜想四：NaCl、MgCl2、NaOH（3）小乐同学认为猜想 　  　不成立，理由是（用化学方程式表示） 　                                 。【实验探究】实验操作实验现象实验结论步骤一：取少量滤液B于试管中，滴加几滴无色酚酞，振荡，观察现象溶液 　   　猜想三不成立步骤二：取少量滤液B于试管中，滴加适量NaOH溶液，振荡，观察现象产生白色沉淀猜想 　 　成立【实验结论】在金属活动性顺序里，钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。【拓展延伸】（4）将钠投入到硫酸铜溶液中，生成的固体物质是（填化学式） 　  　。（5）将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时，钠可以从氯化镁中置换出镁，该反应的化学方程式是 　                 　。