有關“金屬與鹽溶液反應后濾液、濾渣的判斷”解題技巧

段慶華

摘?要：近幾年云南省的中考試題中都有一個有關“金屬與鹽溶液反應后濾液、濾渣成分的判斷”的題目，此類型的題目屬于難題，學生的得分率很低。每個老師在教學中都有自己獨特的方法傳授于學生。在此文中我主要介紹我在教學中教給學生的一種解題技巧。

關鍵詞：金屬與鹽溶液反應;濾液、濾渣成分的判斷;解題技巧;應用示例

一、理論支撐

第一次遇到這類題目是在九年級化學下冊第八單元課題2金屬的化學性質一節中，首先從“一種金屬放入到一種鹽溶液中，充分反應后對其進行過濾，對過濾后濾液和濾渣的成分”分析入手。

例1：將一定量的鐵放入到CuSO4溶液中，充分反應后過濾，對過濾后濾液和濾渣成分進行分析。

解答分析：首先引導學生把該反應的化學方程式書寫出來：

Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4

由于題目中沒有說明所加鐵粉的質量為多少。所以可以分三種情況來進行分析。

①加入的鐵粉量很少，CuSO4不能反應完。則濾渣中只有Cu，濾液中的溶質有FeSO4和剩余的CuSO4。

②加入的鐵粉剛好能將CuSO4反應完。則濾渣中只有Cu，濾液中的溶質只有FeSO4，無CuSO4（已反應完）。

③加入的鐵粉過量，則濾渣中有Cu和剩余的Fe，濾液中的溶質只有FeSO4。

把上面的分析總結為下表

由上面的例1作為基礎引導學生來分析“將一種金屬放入多種鹽溶液中”的情況。

例2：將一定量的鋅粉放入到AgNO3、Cu（NO3）2溶液中，充分反應后進行過濾，對濾液、濾渣的成分進行分析。

對于該題要先告訴學生反應發生的順序規則是：最不活潑的金屬先被置換出來，再到稍活潑的金屬被置換出來。然后再讓學生按置換的先后順序把反應方程式書寫出來：

①Zn + 2 AgNO3 =Cu + Zn（NO3）2??②Zn + Cu（NO3）2= Cu + Zn（NO3）2

由于題目中沒有說明所加鋅粉的質量為多少，所以根據所加鋅粉的質量由少到多，可以分為5種情況來進行分析。

①所加鋅粉的質量極少，AgNO3都不能被反應完，則第二個反應不能發生。故濾渣中只有Ag;濾液中的溶質有生成的Zn（NO3）2、剩余的AgNO3和沒有反應的Cu（NO3）2。

②所加鋅粉的質量稍多一點，只能將AgNO3反應完;第二個反應不能發生。故濾渣中只有Ag;濾液中的溶質有生成的Zn（NO3）2 和沒有反應的Cu（NO3）2。

③所加鋅粉的質量再多些，能將AgNO3反應完，但Cu（NO3）2只反應了一部分。故濾渣中有Ag和Cu;濾液中的溶質有生成的Zn（NO3）2 和剩余的Cu（NO3）2。

④所加鋅粉的質量更多些，AgNO3和Cu（NO3）2都反應完，鋅粉也恰好反應完。故濾渣中有Ag和Cu;濾液中的溶質只有生成的Zn（NO3）2。

⑤所加鋅粉的質量是過量的，故則濾渣中有Ag、Cu和剩余的Zn;濾液中的溶質只有生成的Zn（NO3）2。

把上面的分析總結為下表

為什么要引導學生做這樣的分析呢？這主要是要讓學生明白反應后濾渣和濾液中溶質的成分是與所加入的鋅粉的量有關。隨著所加鋅粉的量的增多，濾渣的成分逐漸增多，濾液中溶質的成分逐漸減少。

下面又來分析“將多種金屬放入一種鹽溶液中”的情況

例3：將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有硝酸銀溶液的燒杯中，不斷攪拌，充分反應后過濾，洗滌，可得到濾渣和濾液，對濾液濾渣的成分分析：

根據反應發生的順序規則是：最活潑的金屬先與鹽溶液發生置換反應，再到稍活潑的金屬與鹽溶液發生置換反應。按置換的先后順序把反應方程式書寫出來：

①Zn + 2 AgNO3 =2 Ag+ Zn（NO3）2???②Cu + 2 AgNO3 =2Ag + Cu（NO3）2

由于題目中沒有說明硝酸銀溶液有多少，所以根據硝酸銀溶液由少到多，可以分為5種情況來進行分析。

①硝酸銀溶液的量極少，Zn沒有反應完，第二個反應不能發生。故濾渣中有生成的Ag和沒有反應的Cu及剩余的Zn;濾液中的溶質只有生成的Zn（NO3）2。

②硝酸銀溶液的量稍多一點，Zn能反應完;但第二個反應不能發生。故濾渣中有Ag和沒有反應的Cu，無Zn;濾液中的溶質有生成的Zn（NO3）2。

③硝酸銀溶液的量再多些，Zn反應完了，但Cu沒有反應完。故濾渣中有Ag和剩余的Cu，無Zn;濾液中的溶質有生成的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2。

④硝酸銀溶液的量更多些，Zn和Cu都反應完;故濾渣中只有Ag;濾液中的溶質有生成的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2。

⑤硝酸銀溶液的量是過量的，故濾渣中只有Ag;濾液中的溶質有生成的Zn（NO3）2和Cu（NO3）2及剩余的 AgNO3。

把上面的分析總結為下表

二、解題方法歸納

分析上面三個表格可以歸納出解題的方法：（下面A、B、C分別表示不同的金屬單質，假設金屬元素在鹽溶液中化合價均為+2價）

第一步：先對題目中所涉及的金屬元素進行金屬活動性順序的排列（由強到弱）。（注意如果最活潑的金屬元素在反應前含在溶液中，則不參與排序）

A〉B〉C

第二步：把濾渣、濾液的成分制成下面的表格。

由表格可以找到規律：濾渣的成分從最不活潑的金屬開始出現，種類依次增加，且每個種類數出現兩次，種類最多時出現一次，按這種方式排列1，1，2，2，3;濾液成分的種類由最多依次減少，除種類最多的出現一次外，其余每個種類數出現兩次，濾液中溶質種類多少排列與濾渣的剛好相反，即3，2，2，1，1。

第三步：根據題目中所給的信息，找出符合題目所描述的條件，選出正確答案。

三、應用示例

根據以上方法我們來看幾個實例：

例1：（2019年河北）將一定量的Fe粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的廢液中，充分反應后過濾，向濾渣中加入稀鹽酸，無氣泡產生。下列判斷正確的是（ ）。

A.濾渣中一定含有Ag和Cu，濾液中一定含有Fe（NO3）2

B.濾渣中一定不含Fe，濾液中一定含有Fe（NO3）2 和Cu（NO3）2

C.濾渣中一定含有Ag，濾液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3

D.濾渣中一定含有Ag和Cu，濾液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3

根據上面的解題步驟進行解答。

第一步：排金屬活動順序?Fe〉Cu〉Ag

第二步：列出表格

第三步：比對題目信息，選出正確答案。

由題目中的信息“向濾渣中加入稀鹽酸，無氣泡產生”，可分析出“濾渣中不能含有能與鹽酸反應的金屬”，滿足這個條件有前四組：從而可看出濾渣中一定有Ag，可能有Cu，濾液中一定有Fe（NO3）2，可能有AgNO3和Cu（NO3）2。所以正確答案選C。

例2：（2019年寧波）將一定量的銅鋅混合粉末放入盛有AgNO3溶液的燒杯中，不斷攪拌，充分反應后過濾。向得到的濾渣和濾液中分別加入稀鹽酸，均無現象。則濾渣中（ ）。

A.一定有Ag，可能有Cu和Zn

B.一定有Ag，可能有Cu，一定沒有Zn

C.一定有Ag和Cu，可能有Zn

D.一定有Ag和Cu，一定沒有Zn

根據上面的解題步驟進行解答。

第一步：排金屬活動順序?Zn〉Cu〉Ag

第二步：列出表格

第三步：比對題目信息，選出正確答案。

由題目中的信息“向得到的濾渣和濾液中分別加入稀鹽酸，均無現象”，可分析出：“濾渣中不能含有能與鹽酸反應的金屬，且濾液中又不能含有AgNO3”，同時滿足這兩個條件的有中間的三組：從而可看出濾渣中一定有Ag，可能有Cu，一定沒有Zn。所以正確答案選B。

例3：（2018昆明）向AgNO3和Cu（NO3）2的混合液中加入一定量的Zn、Fe和Cu的混合粉末，充分反應后過濾，洗滌，得到濾渣和濾液。下列說法正確的有（ ）。

①濾渣中一定含有Ag，濾液中可能含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3

②當濾液為藍色時，濾渣中一定有Cu、Ag，一定沒有Zn、Fe

③向濾渣中加入鹽酸，有氣泡產生，則濾渣中一定有Fe、Cu、Ag，可能有Zn

④向濾液中加入KCl溶液，無明顯現象，則濾液中一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、濾渣中可能有Zn、Fe、Cu

A.1種???B.2種???C.3種???D.4種

根據上面的解題步驟進行解答。

第一步：排金屬活動順序?Zn〉Fe〉Cu〉Ag

第二步：列出表格

第三步：比對題目信息，分析選項。

①在表格里列出的七種情況中，濾渣中一定有Ag，濾液中一定有Zn（NO3）2，可能含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3。故①正確。

②從“當濾液為藍色時”這條信息分析可知，“濾液中要有Cu（NO3）2”，只有前三組滿足這個條件，由此可看出濾渣中一定有Ag，可能有Cu，一定沒有Zn和Fe。故②錯誤

③從“向濾渣中加入鹽酸，有氣泡產生” 這條信息分析可知，“濾渣中要有能與鹽酸反應的金屬”，⑤⑥⑦這三組滿足這個條件，由此可看出濾渣中一定有Fe、Cu、Ag，可能有Zn。故③正確。

④從“向濾液中加入KCl溶液，無明顯現象” 這條信息分析可知，“濾液中無AgNO3”滿足這個條件的有后面的六組，由此可看出濾液中一定有Zn（NO3）2，可能有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、濾渣中可能有Zn、Fe、Cu，一定有Ag。故④正確。

所以正確答案選C。

例4：（2019年云南24（3）題）金屬及金屬材料在生產、生活中有廣泛的應用。

（3）將一定質量的鐵粉加入到Al（NO3）3、Cu（NO3）2、AgNO3三種物質的混合溶液中，充分反應后過濾，得到濾液和濾渣。下列有關說法正確的是??（填字母）。

A.若溶液為藍色，則濾渣中一定有銀，可能有銅

B.若濾渣中含有銀、銅、鐵，則濾液中一定含有Al3+、Fe3+、NO3—

C.若濾液為淺綠色，則濾渣中一定含有銀、銅、鋁

D. 若濾渣中加稀鹽酸無氣泡產生，則濾液中一定有Al3+、Fe2+、Cu2+，可能有Ag+

根據上面的解題步驟進行解答。

第一步：排金屬活動順序 Fe〉Cu〉Ag（注意：Al是最活潑的金屬元素在反應前含在溶液中，故不參與排序，濾液中每一組都要加上Al（NO3）3）。

第二步：列出表格，因為Al（NO3）3沒有反應過，所以每一組濾液中都要有Al（NO3）3。即表格整理為：

第三步：比對題目信息，分析選項。

A.從“若濾液為藍色”這條信息分析可知，“濾液中要有Cu（NO3）2”，只有前三組滿足這個條件，由此可看出濾渣中一定有Ag，可能有Cu，Fe。故A 正確。

B.從“若濾渣中含有銀、銅、鐵，”這條信息分析可知，符合此條件的只有第⑤組，由此可看出濾液中一定含有Al3+、Fe2+、NO3—。故B不正確。

C.從“若濾液為淺綠色” 這條信息分析可知，“濾液中要有Fe（NO3）2，但當Cu（NO3）2和Fe（NO3）2同時存在時，淺綠色表現不出來”故符合此條件的只有④和⑤兩組。由此可看出濾渣中一定有Ag和Cu，可能有Fe。故C不正確。

D.從“向濾渣中加入鹽酸，無氣泡產生” 這條信息分析可知，“濾渣中不能

含有能與鹽酸反應的金屬”，①②③④這四組滿足這個條件，由此可看出濾液中一定含有Al3+、Fe2+、NO3—，可能含有Cu2+，一定沒有Ag+。故D不正確。

四、此方法優劣分析：

此方法使用起來正確性比較高，但不利于培養學生的分析能力和邏輯思維能力。

參考文獻：

[1].各地近年《中考試題》

[2].九年級化學《教師用書》

[3].云南省中考考試說明》