利用數軸巧解金屬與鹽溶液反應的中考題

夏國東

摘 要： 在金屬活動性順序表中，除非常活潑的金屬外，排在前面的金屬一般可以將位于其后面的，比它不活潑的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。本文借用數軸討論金屬與鹽溶液反應的幾種題型，目的是使同學們更好地掌握這部分知識，能自行解決問題。

關鍵詞： 金屬 鹽溶液 金屬活動性順序 濾液成分 濾渣成分

在金屬活動性順序表中，除非常活潑的金屬外，排在前面的金屬一般可以將位于其后面的，比它不活潑的金屬，從它們的鹽溶液中置換出來。

反應規律：金屬+鹽=新金屬+新鹽

反應條件：

1.只有排在前面的金屬才能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，但K、Ca、Na除外。

因為K、Ca、Na特別活潑，遇到鹽溶液時會首先直接和水反應，不遵循以上規律。

例如，將金屬鈉投入硫酸銅溶液中，會發生如下反應：

2Na+2HO=2NaOH+H↑

2NaOH+CuSO=Cu（OH）↓+NaSO

以上反應，金屬鈉沒有將硫酸銅溶液中的銅置換出來。

2.參加反應的鹽必須溶于水。

例如，Cu+2AgNO≠Cu（NO）+2Ag

以上兩條必須同時滿足，缺一不可。

【典型例題1】向Cu（NO）溶液中加入過量的鐵粉，充分反應后過濾，下列情況正確的是（？搖 ？搖）

A.濾液中一定有Fe（NO）和Cu（NO）

B.濾液中一定有Cu（NO）

C.濾紙上只有Cu

D.濾紙上有Cu和Fe

【解析】因為鐵的金屬活動性比銅強，所以鐵可以把銅從硝酸銅溶液中置換出來，而因為加入的鐵粉是過量的，所以鐵可以把銅全部置換出來且還有剩余，所以濾液成分只有硝酸亞鐵，而濾渣成分就是鐵和銅的混合物。故本題選D。

【典型例題2】向Cu（NO）溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應后過濾，下列情況中可能出現的是（？搖 ？搖）

①溶液中有Fe、Cu、不溶物為Cu

②溶液中有Fe、Cu、不溶物為Fe

③溶液中只有Cu、不溶物為Fe

④溶液中只有Fe、不溶物為Fe，Cu

A.①③B.①④C.②③D②④

【解析】鐵的金屬活動性比銅強，所以鐵可以把銅從硝酸銅溶液中置換出來，同時生成硝酸亞鐵溶液，本題可以借助數軸分以下三種情況來討論：

Ⅰ鐵粉少量，只和部分Cu（NO）反應，過濾，濾液成分為Fe（NO）、Cu（NO），濾渣成分為Cu。

Ⅱ鐵粉恰好和Cu（NO）反應，過濾，濾液成分為Fe（NO），濾渣成分為Cu。

Ⅲ鐵粉過量，和Cu（NO）反應后，鐵粉仍有剩余，過濾，濾液成分為Fe（NO），濾渣成分為Cu、Fe。

故本題選B。

【典型例題3】將過量的鐵粉加入Cu（NO）和AgNO的混合溶液中，充分反應后過濾，下列對濾渣和濾液的說明中，不正確的是（？搖 ？搖）

A.濾渣中一定含有銀

B.向濾渣中滴入稀鹽酸，有氣泡放出

C.濾液可能為藍色

D.向濾液中滴入稀鹽酸，無明顯現象

【解析】根據金屬活動性順序：Fe>Cu>Ag，把過量的Fe粉加入AgNO、Cu（NO）的混合溶液中，鐵會把能與它反應的物質全部反應完。即先和AgNO反應置換出AgNO中的Ag，然后和Cu（NO）發生反應置換出Cu（NO）中的Cu，所以充分反應過濾后，濾渣中有置換出的銀和銅，以及剩余的鐵，濾液中只有生成的硝酸亞鐵。本題選C。

【典型例題4】向AgNO、Cu（NO）和Mg（NO）的混合溶液中加入一些鐵粉，充分反應后過濾。

下列說法正確的是（？搖 ？搖）

A.濾紙上一定有Ag和Cu

B.濾紙上一定有Ag，可能有Cu、Fe和Mg

C.濾液中可能含有Fe、Mg

D.濾液中一定有Fe、Mg，可能含有Ag+、Cu

【解析】根據金屬活動性順序：Mg>Fe>Cu>Ag，一些Fe粉加入AgNO、Cu（NO）和Mg（NO）的混合溶液中，鐵不能和Mg（NO）發生置換反應，但可以和AgNO、Cu（NO）發生置換反應，本題可以借助數軸分以下五種情況討論.

Ⅰ鐵粉極少量，只和部分AgNO反應，過濾，濾液成分為AgNO、Cu（NO）、Fe（NO）、Mg（NO），濾渣成分為Ag。

Ⅱ鐵粉恰好和AgNO反應，過濾，濾液成分為Cu（NO）、Fe（NO）、Mg（NO），濾渣成分為Ag。

Ⅲ鐵粉和全部AgNO及部分Cu（NO）反應，過濾，濾液成分為Cu（NO）、Fe（NO）、Mg（NO），濾渣成分為Ag、Cu。

Ⅳ鐵粉恰好和AgNO、Cu（NO）反應，過濾，濾液成分為Fe（NO）、Mg（N），濾渣成分為Ag、Cu。

Ⅴ鐵粉和AgNO、Cu（NO）反應后仍有剩余，過濾，濾液成分為Fe（NO）、Mg（NO），濾渣成分為Ag、Cu、Fe。

本題選D。