鹽與金屬反應的規(guī)律及應用

一、鹽與金屬反應規(guī)律總結

1．當鹽溶液和不同金屬發(fā)生置換反應時，金屬活動性較強的金屬和鹽先發(fā)生反應。

2．當同種金屬與不同的鹽發(fā)生反應時，金屬優(yōu)先置換出活動性較弱的金屬。

3．由于K、Ca、Na的化學性質非常活潑，所以當它們與鹽溶液發(fā)生反應時，首先是其與水發(fā)生反應，生成了氫氣和對應的堿，生成的堿再與溶液中的鹽發(fā)生反應，因此它們不會置換出鹽中的金屬。

4．能與酸發(fā)生置換反應的金屬其化學活動性比氫強。

5．只有金屬性比某鹽溶液中的金屬活動性強的金屬，才能從某鹽溶液中置換出金屬。

二、典題剖析

1．通過反應判斷金屬活動性強弱

例題1 （2023年株洲市中考題）現(xiàn)有X、Y、23種金屬，為探究其金屬活動性順序，小明同學進行了如下實驗：①首先把X和Z分別放入稀鹽酸中，X溶解并產生氫氣，而Z金屬不反應；②在硝酸銀溶液中分別放入Y和Z，過一段時間后，Y表面沒有變化，而Z表面卻有銀析出。則有關X、Y、Z的金屬活動性順序正確的是（ ）。

A.Xgt;Ygt;Z B．Xgt;Zgt;Y

C．Ygt;Xgt;Z D.Zgt;Xgt;Y

解析 將X和Z分別放入稀硫酸中，X溶解并產生氫氣，Z不反應，說明X比Z活潑，將Y和Z分別放入硝酸銀溶液中，過一會兒，在Z表面有銀析出，而Y沒有變化，說明Z比銀活潑，銀比Y活潑，因而3種金屬的活動性順序為：Xgt;Zgt;Y，即B正確，因此該題答案應選B。

答案：B。

2．金屬與混合鹽溶液反應后濾液、濾渣成分的判斷

例題2 某化工廠排出的廢液中含AgNO3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）23種物質，為了分離并回收金屬銀和銅，某同學設計了如圖1所示實驗方案。

根據(jù)以上實驗方案，你認為：

（l）所加物質分別為a____，b____，c____。

（2）生成物分別為X____，Y____，Z____，B——。

解析

該題可簡化為：從含有Ag+、2n2、Cu2+的鹽溶液中分離回收Ag、Cu。首先分析3種金屬的活動性Zngt; Cugt; Ag，根據(jù)規(guī)律首先置換出來的金屬是銀，則固體X是Ag。所加金屬的活動性應強于Ag而弱于Cu或等于Cu。又根據(jù)物質分離原則——不能引進新的雜質，因此只能加入Cu粉，即a為Cu。第二步，同理分析，在分離回收銅時，應加入過量的Zn粉或Fe粉。第三步，上步所得固體Y中含有生成的Cu和過量的Zn或Fe，要除去Zn或Fe，可加入過量稀鹽酸或稀硫酸，最后得到的同體Z為純銅。

答案：（1）銅粉，鋅粉（或鐵粉），稀鹽酸或稀硫酸

（2） Ag，Cu、Zn（或Fe），Cu，Zn（NO3）2[或Fe（NO3）2]

3．混合金屬與鹽溶液反應后濾液、濾渣成分的判斷

例題3 （2022年貴港市中考題）把一定量鎂粉和鋅粉的混合物放人硫酸銅溶液中，充分反應后過濾，往濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產生。下列情況不可能的是（ ）。

A．濾渣只含有Cu、Zn

B．濾液中的溶質只含有ZnSO4

C．濾渣含有Cu、Zn、Mg

D．濾液中的溶質只含有MgSO4

解析 鎂、鋅、銅3種金屬的活動性由強到弱的順序為：鎂gt;鋅gt;銅，因此將鎂和鋅的混合物加入硫酸銅溶液中時，鎂優(yōu)先與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應生成硫酸鎂和銅；當鎂完全反應后，鋅繼續(xù)與硫酸銅溶液發(fā)生反應生成硫酸鋅和銅。在反應后所得濾渣中加入稀鹽酸有氣泡產生，由于銅不與稀鹽酸反應，因此反應后的濾渣中一定含未反應的鋅。當鎂恰好完全反應時，濾渣的成分只有鋅和銅，故A正確；濾液中的溶質一定有鎂和硫酸銅反應生成的硫酸鎂，可能含有硫酸鋅，但不可能只含有硫酸鋅，故B不正確；若鎂過量，則濾渣的成分是鎂、鋅和銅，濾液的成分只含有硫酸鎂，即C、D正確。因此該題答案應選B。

答案：B。

4．混合金屬與混合鹽反應后濾液、濾渣成分的判斷

例題4 （2022年玉林市中考題）將xg鎂鋅混合物粉末放入盛有Cu（NO3）2、AgNO3的混合液中，不斷攪拌，充分反應后過濾，得到濾渣和不飽和的濾液。下列分析不正確的是（ ）。

A．若濾液為藍色，則濾液中至少含有3種溶質

B．若濾液為無色，則濾渣中一定含有Ag、Cu，可能含有Zn和Mg

C．若將濾渣洗滌、干燥后再稱重，得到的固體質量一定大于xg

D．若向濾渣中加稀鹽酸有氣泡產生，此時一定發(fā)生的反應是

Zn +2HCl =ZnCl2+ H2 ↑

解析 若濾液為藍色，則濾液中一定含有硝酸銅，說明鎂、鋅全部反應，濾液中一定含有硝酸鎂、硝酸鋅，可能含有硝酸銀，故A分析正確；若濾液為無色，則濾液中一定不含有硝酸銅，濾渣中一定含有銀、銅，可能含有鋅和鎂，故B分析正確；題中涉及的反應中，鎂、銀質量比為24： 216，鎂、銅質量比為24：64，鋅、銀質量比為65：216，鋅、銅質量比為65：64，隨著上述反應的進行，得到的固體質量可能增大、減小，也可能不變，故C分析不正確；若向濾渣中加稀鹽酸有氣泡產生，此時濾渣中一定含有氫前金屬鋅，此時一定發(fā)生的反應是鋅與稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，故D分析正確。故該題答案應選C。

答案：C。

（收稿日期：2024 -04 -04）