中考化学二轮复习压轴题培优练习专题02 金属与盐溶液反应后滤液滤渣成分分析（含解析）

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【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
【答案】C
【解答】解：铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
A、若Y为蓝色，说明硫酸铜过量，X中一定有铜，不含有铁，该选项不正确。
B、每56份质量的铁完全反应生成64份质量的铜，反应后溶液质量减小，该选项不正确。
C、X中一定有铜，Y中一定有硫酸亚铁，该选项正确。
D、向X中加入盐酸后产生气泡，说明铁过量，则Y中一定有硫酸亚铁，不含有硫酸铜，该选项不正确。
故选：C。
【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
【答案】C
【解答】解：向CuSO4溶液中加入一定质量的Zn粉，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应后过滤，得滤渣和蓝色滤液，说明锌不足，硫酸铜过量。
A、滤液中含有硫酸锌和过量的硫酸铜，该选项不正确。
B、滤液中一定有CuSO4、ZnSO4，该选项不正确。
C、向滤渣中滴加稀盐酸，一定没有气泡产生，是因为滤渣中只有铜，该选项正确。
D、滤渣中只有铜，该选项不正确。
故选：C。
【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（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解答】解：铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜。
A、滤渣中一定含有铜，滤液中一定含有反应生成的硫酸亚铁，该选项正确。
B、滤渣中一定含有铜，滤液中含有反应生成的硫酸亚铁，可能含有硫酸铜，例如硫酸铜过量时，该选项正确。
C、如果滤渣中含有铜和铁，说明铁过量，铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则滤液中一定不含有硫酸铜，该选项不正确。
D、如果滤渣中含有铜和铁，说明铁过量，则滤液中只有反应生成的硫酸亚铁，该选项正确。
故选：C。
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
【答案】C
【解答】解：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，铝不能和硝酸镁反应，先和硝酸银反应生成硝酸铝和银，后和硝酸铜反应生成硝酸铝和铜。
A、若滤液是无色，说明硝酸银、硝酸铜完全反应，则滤渣中一定含有Ag、Cu，该选项正确。
B、滤液是无色，滤液中一定没有AgNO3，该选项正确。
C、若滤液是蓝色，则滤渣中一定含有Ag，可能有Cu，例如硝酸铜部分反应时，该选项不正确。
D、若滤液是蓝色，滤液中可能含有AgNO3，例如硝酸铜没有反应、硝酸银部分反应时，该选项正确。
故选：C。
【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
【答案】D
【解答】解：A、溶液为蓝色，说明含有铜离子，说明锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌，锌无剩余，而硝酸银是否全部反应，以及硝酸铜是否参与了反应无法判断，因此滤渣可以是银或者银和铜，选项A错误；
B、滤液加入稀盐酸没有白色沉淀产生，说明不含有硝酸银，无法证明硝酸铜是否参与反应，若硝酸银恰好与锌反应完毕，则此时只有银，不会含有铜，选项B错误；
C、锌与硝酸银反应生成银和硝酸锌，锌与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，银的相对分子质量大于锌，铜的相对分子质量小于锌，因此反应后固体一定含有银和铜，才有可能与加入锌的质量相等，若锌过量，也可以保持固体含有银和铜，保证加入的锌的质量和反应后固体质量与锌质量相等，因此滤渣可能含有锌，选项C错误；
D、加入稀盐酸产生气泡，说明有排在氢之前的活泼金属存在，而只有锌存在才可以发生此现象，硝酸铝不参与反应，滤液中一定存在，锌与硝酸银和硝酸铜反应生成硝酸锌，所以反应后只有硝酸锌和硝酸铝，选项D正确；
故选：D。
【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．
【答案】B
【解答】解：由于金属的活动性强弱是：锌＞铜＞银，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，锌先与硝酸银反应，当硝酸银完全反应后再与硝酸铜反应，所以。
A、溶液中没有硝酸锌，当硝酸银、硝酸铜完全反应后，硝酸锌的质量不再增加，故A能正确反映对应关系；
B、加入锌时，锌先与硝酸银反应，硝酸银的质量随着加入锌的质量而减小，故B不能正确反映对应关系；
C、加入锌时，锌先与硝酸银反应，每65份质量的锌置换出216份质量的银，溶液质量先减小；硝酸银完全反应后锌再与硝酸铜反应，每65份质量的锌会置换出64份质量的铜，溶液的质量要增大，完全反应后质量不变，故C能正确反映对应关系；
D、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，锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌和银，当硝酸银完全反应再与硝酸铜反应生成了硝酸锌和铜，完全反应后铜的质量不再增加，故D能正确反映对应关系。
故选：B。
【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+
【答案】A
【解答】解：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，镁先和硝酸铜反应生成硝酸镁和铜，后和硝酸亚铁反应生成硝酸镁和铁，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，说明滤渣中不含有铁和镁，即硝酸亚铁没有反应，硝酸铜部分或全部反应，则滤液中一定存在的金属离子是Mg2+、Fe2+。
故选：A。
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
【答案】A
【解答】解：向硝酸银溶液中加入一定质量的锌粉和铜粉的混合物，硝酸银先和锌反应生成硝酸锌和银，反应后固体质量增大，后和铜反应生成硝酸铜和银，反应后固体质量增大。
A、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，是因为过量的锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，锌过量，则铜没有反应，则滤渣中一定有银、铜、锌，该选项正确。
B、如果锌恰好和硝酸银完全反应，则滤液是无色溶液，因此滤渣中不一定含有锌，该选项不正确。
C、若滤液为蓝色，说明铜部分或全部反应，则滤液中不一定有硝酸银、一定含有硝酸铜和硝酸锌，该选项不正确。
D、滤渣的质量一定比反应前锌粉和铜粉混合物质量大，该选项不正确。
故选：A。
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Cu
C．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）2
【答案】B
【解答】解：A、依据甲、乙、丙的三个实验的现象可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe、Fe＞H、Cu＞Ag，依据题意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。从丁图固体质量变化情况可知析出的是两种固体，Ob段析出的是Ag，bc段析出的是Cu，所以可以得知金属活动性Fe＞Cu，因此该实验可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，故A正确；
B、从丁图固体质量变化情况可知析出的是两种固体，Ob段析出的是Ag，bc段析出的是Cu，所以丙反应后的滤液含有AgNO3、Cu（NO3）2，因此丙试管反应后的滤渣为Ag，故B错误；
C、由图丁可知，b点恰好反应完，所以b点对应溶液所含的溶质是Cu（NO3）2、Fe（NO3）2，故C正确；
D、由图丁可知，c点恰好反应完，但是无法确定铁与硝酸铜的多少，所以所含的溶质肯定有Fe（NO3）2，可能含有Cu（NO3）2，故D正确；
故选：B。
4．（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+
【答案】B
【解答】解：由于镁的活动性大于铁，铁不能与硫酸镁反应；铁的活动性大于铜，铁能将铜从其溶液中置换出来，由题意可知，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，说明了②中的铁完全反应了，①中的铁又与硫酸铜发生了反应。则滤液中含有的金属离子一定有Mg2+和Fe2+，可能有Cu2+。
故选：B。
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）2
【答案】D
【解答】解：A、根据金属活动性顺序表可知：锌＞铜＞银，锌可以置换出铜和银，若滤液为蓝色，说明滤液中还含有铜离子，不能确定锌是否将铜置换出来，不能确定滤渣中是否含铜，故选项错误；
B、若滤液为无色，说明铜离子被全部置换出来，故滤渣中一定含有银和铜，锌可能有，故选项错误；
C、根据A和B选项可知，滤液中一定有Zn（NO3）2，可能有Cu（NO3）2，故选项错误；
D、若向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中含有锌，锌过量，溶液中的铜离子和银离子全部被置换出来，滤液中的溶质只有硝酸锌，故选项正确；
故选：D。
6．（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
【答案】C
【解答】解：铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜。
A、硫酸铜过量，溶质是反应生成的硫酸铝和过量的硫酸铜，该选项不正确。
B、硫酸铜过量，溶液是蓝色，该选项不正确。
C、滤渣是反应生成的铜，该选项正确。
D、铜不能和稀硫酸反应，该选项不正确。
故选：C。
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
【答案】D
【解答】解：将一定量铜锌混合粉末加入盛有硝酸银溶液的烧杯中，硝酸银先和锌反应生成硝酸锌和银，后和铜反应生成硝酸锌和铜，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，说明硝酸银完全反应，锌完全反应。
A、滤渣中含有银，不含有锌，该选项不正确。
B、滤渣中含有银，不一定含有铜，例如锌、铜和硝酸银恰好完全反应时，不含有铜，该选项不正确。
C、滤液中一定有硝酸锌，不一定含有硝酸铜，一定没有硝酸银，该选项不正确。
D、硝酸银和锌反应后溶液质量减小，和铜反应后溶液质量减小，反应后溶液质量一定比反应前溶液质量小，该选项正确。
故选：D。
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 。
【解答】解：（1）由于金属的活动性是：铁＞铜＞银，向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的Fe粉，铁先与硝酸银反应生成了硝酸亚铁和银，当硝酸银完全反应，铁再与硝酸铜反应生成了硝酸亚铁和铜，充分反应后有金属析出，过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气体生成，说明了铁有剩余，溶液中的银和铜完全被置换出来，则滤渣中一定含有银和铜，滤液中除水外还一定含有硝酸亚铁；
（2）向滤渣中滴加稀硫酸，无气泡产生，说明滤渣中一定不含有铁，且一定含有银，可能含有铜；一定发生的反应为铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，有的化学反应方程式Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag。
故答案为：（1）Ag、Cu、Fe；Fe（NO3）2；
（2）Ag；Cu；Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag。
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）。
【解答】解：（1）根据题目信息可知，锌的活动性比镉强，铜的活动性比银强，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，锌先于硝酸银反应，若锌反应完全，镉继续与硝酸银反应，根据图1可知，滤液中加入稀盐酸产生了白色沉淀，说明滤液中含有硝酸银，说明锌粉和镉粉完全被消耗，故液中一定含有的金属离子为Ag+、Cu2+、Zn2+、Cd2+；
故答案为：Ag+、Cu2+、Zn2+、Cd2+；
（2）由图2知，滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中一定含有镉，可能含有锌，镉剩余，说明原混合液中的硝酸银和硝酸铜完全参与反应，滤液中一定含有硝酸锌，可能含有Cd（NO3）2；
故答案为：Cd（NO3）2。
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 。
【解答】解：（1）氧化物是由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物，因此从物质类别角度分析，CuO、Fe2O3、SiO2所属类别为氧化物；故答案为：氧化物；
（2）从实验的过程和可以看出，铜矿石（主要成分为CuO、Fe2O3、SiO2等）中加入过量稀硫酸后，二氧化硅没有溶解，因此说明二氧化硅难溶于水，不与硫酸反应；故选：AC；
（3）操作1是是将固体和液体分离，因此是过滤操作，从实验的流程看出，硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水、硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水，又因为硫酸过量，因此滤液1中的溶质有硫酸铁、硫酸铜和硫酸；故答案为：过滤；Fe2（SO4）3、CuSO4、H2SO4；
（4）滤液1中的溶质有硫酸铁、硫酸铜和硫酸，加入过量铁粉后，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe2（SO4）3+Fe═3FeSO4，故滤渣2的成分为铁和铜，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式是Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，反应的特征是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应；故答案为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；置换；
（5）防止金属生锈的方法有在金属表面涂油漆、使金属表面保持干燥、在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬等；故答案为：在金属表面涂油漆、使金属表面保持干燥、在金属表面镀上一层耐腐蚀的铬等（合理即可）。
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﹣
【解答】解：金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，故加入铁粉后，铁粉先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，书写化学方程式注意配平，所以化学反应方程式为Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag；
故答案为：Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag。
【表达与交流】猜想二是滤液B溶质中含有Cu（NO3）2和AgNO3和银三种溶质，而银为固体单质，不溶于水，故猜想二肯定错误，Cu（NO3）2和AgNO3为剩余未反应的可溶性反应物，而银则是生成物，也需要考虑生成物是否可溶；
故答案为：可溶性的生成物和剩余的可溶性反应物。
【实验探究】甲：观察到明显现象，说明有物质与铜丝发生了反应，而根据金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，所以是铜与硝酸银溶液反应生成银和硝酸铜，银为银白色固体，所以看到紫红色固体表面产生银白色固体；而加入铜丝证明硝酸银存在，说明硝酸铜未参与反应，所以硝酸铜还是存在滤液中，所以溶质为生成的硝酸亚铁，剩余未反应完的硝酸银和硝酸铜所以滤液B中溶质的化学式应该是Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3；
乙：向滤液B中加入稀盐酸后，反应生成白色沉淀，根据此现象说明，其中存在硝酸银，而硝酸银的存在，也可以证明溶质组成，另外加入其他含有氯离子的试剂也可以通过氯离子与银离子反应生成氯化银沉淀，从而得出溶质组成；
故答案为：紫红色固体表面产生银白色固体；Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3；稀盐酸（或其他含氯离子的溶液）。
【拓展与延伸】随着加入的铁粉质量的增加，①表达该离子的数量一直保持不变，根据发生反应可知，硝酸根离子不参与反应，数目不会改变，所以①是代表硝酸根离子，故选D；
故选：D。
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】
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。
【解答】解：【猜想与假设】把钙加入到硫酸铜溶液中，钙与水发生反应生成微溶于水的氢氧化钙，氢氧化钙继续会与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氢氧化钙过量时，反应后过滤得到的滤渣即为氢氧化铜和氢氧化钙的混合物；
【实验与验证】由实验Ⅰ结论滤液中有OH﹣离子，说明滤液显碱性，故加入酚酞溶液后，溶液变为红色；碳酸钠溶液中的碳酸根离子能与氢氧化钙溶液中的钙离子，反应生成碳酸钙白色沉淀，向实验I的滤液中滴入Na2CO3溶液产生白色沉淀，说明滤液中含有钙离子；物理性质包含物质的颜色和状态，由题干可知滤渣为蓝色，说明滤渣中一定含有氢氧化铜，不可能只含有氢氧化钙，因为氢氧化钙为白色固体，即猜想一不成立；
【结论与反思】由实验Ⅰ和实验Ⅱ可知滤渣中含有氢氧化钙，又因为滤渣为蓝色，即含有氢氧化铜，综合考虑滤渣为氢氧化钙和氢氧化铜的混合物，即猜想三成立；实验Ⅰ的滤液中含有氢氧化钙，实验Ⅱ滴入Na2CO3溶液，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应方程式为Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH。金属钠能和氧气、水发生反应，因此要放在煤油中。
故答案为：
【猜想与假设】Ca（OH）2和Cu（OH）2的混合物；
【实验与验证】红；钙（或Ca2+）；一；Ca（OH）2是白色固体，而滤渣是蓝色的；
【结论与拓展】三；Ca（OH）2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH；煤油。
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】
【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”）
【解答】解：[猜想与假设]金属钠和水反应后生成了氢氧化钠，而氢氧化钠能与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，故过滤后所得滤液中的溶质一定有硫酸钠，可能有硫酸铜或氢氧化钠中的一种剩余。根据其他猜想可知猜想四是：硫酸钠、硫酸铜；其中猜想三不合理，原因是氢氧化钠和硫酸铜会反应生成硫酸钠和氢氧化铜，化学方程式为：2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；故答案为：硫酸钠、硫酸铜；三；2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
[实验设计]实验一、根据溶液为无色，由于硫酸铜溶液是蓝色的，故判断猜想四不成立，故答案为：四；
实验二、由于氢氧化钠溶液显碱性能使酚酞试液变红，根据加入酚酞试液后结论是猜想二不成立，故现象是：无明显现象；故答案为：无明显现象；
实验三、常温下，再取少量滤液，测得溶液pH＝7，说明该溶液显中性，硫酸钠显中性，故猜想一成立，故答案为：一；
[拓展延伸]根据资料可知，金属钠遇水会反应生成氢氧化钠和氢气，故金属钠不能将硫酸铜溶液中的铜置换出来，这说明金属钠的化学性质活泼，故答案为：不能；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：
【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。
【解答】解：【做出猜想】根据金属活动性顺序可知，锌比银和铜活泼，锌没有铝活泼，锌先与硝酸银反应，硝酸银完全反应后，锌与硝酸铜反应，锌与硝酸铝不反应，所以滤渣乙还可能是银、铜、锌；
【交流讨论】锌的活动性比铝弱，锌不会与硝酸铝发生反应，所以丙的猜想错误；
【实验探究】在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属会将酸中的氢置换出来，碱会与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀。
1.取滤渣B加入稀盐酸或稀硫酸，无气体产生，则滤渣B可能是银或银和铜；
2.取滤液A加入氢氧化钠溶液（合理即可）；无蓝色沉淀生成，硝酸铜完全反应，滤渣B一定是银和铜；
【反思交流】氯离子和银离子会生成氯化银沉淀，所以认为在滤液甲中加入稀盐酸，当观察到无白色沉淀生成，也能得出实验1的结论。
故答案为：
【作出猜想】银、铜和锌；
【交流讨论】锌的活动性比铝弱，锌不会与硝酸铝发生反应；
【实验探究】1.稀盐酸或稀硫酸；银或银和铜；
2.氢氧化钠溶液（合理即可）；银和铜；
【反思交流】无白色沉淀生成。
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
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 。
【解答】解：【分析与思考】（1）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，所以产生的气体是氢气，故答案为：②；
（2）氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，氢氧化镁沉淀溶于酸，所以A的化学式是Mg（OH）2，故答案为：Mg（OH）2；
【提出问题】氢氧化钠会与氯化镁反应，所以小乐同学认为猜想四不成立，理由是：氯化镁和氢氧化钠会生成氢氧化镁沉淀，不能共存，该反应的化学方程式为：MgCl2+2NaOH＝Mg（OH）2↓+2NaCl，故答案为：四；MgCl2+2NaOH＝Mg（OH）2↓+2NaCl；
【实验探究】由于猜想三不正确，说明溶液中不属于碱性溶液，酚酞遇碱变红色，所以取少量滤液B于试管中，滴加几滴无色酚酞，振荡，溶液不变红色；溶液氢氧化钠和氯化镁反应会氢氧化镁沉淀，所以取少量滤液B于试管中，滴加适量NaOH溶液，振荡会产生白色沉淀，说明溶液中含有氯化镁，故猜想三正确，故答案为：不变红色；三；
【拓展延伸】（4）硫酸铜、水和钠反应会生成氢氧化铜、硫酸钠和氢气，化学方程式为：2Na+2H2O+CuSO4＝Cu（OH）2↓+H2↑+Na2SO4，故生成的固体物质是Cu（OH）2，故答案为：Cu（OH）2。
（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，氯化镁和钠反应会生成氯化钠和镁，该反应的化学方程式是：2Na+MgCl22NaCl+Mg，故答案为：2Na+MgCl22NaCl+Mg。
成分/选项
A
B
C
D
滤渣
Cu
Cu
Cu、Fe
Cu、Fe
滤液
FeSO4
CuSO4、FeSO4
CuSO4、FeSO4
FeSO4
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
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
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
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