巧用“優先原則”

在有關金屬與鹽溶液的試題中，一種金屬往往會與多種鹽溶液反應，過程較為復雜，有沒有什么巧妙的方法，能夠幫助我們快速地分析呢？下面我們借助一道例題進行學習．

例1 向AgNO3、Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反應后過濾，得到濾渣甲和濾液乙．已知銀離子與氯離子可以結合，生成白色沉淀，下列說法中錯誤的是（ ）．

A．濾渣甲中一定含Ag，濾液乙中一定含Zn（NO3）2

B．若濾液乙為無色，則濾液乙中只含一種溶質

C．若向濾渣甲中滴加稀鹽酸，有氣泡產生，則濾渣甲的組成有兩種可能

D．若向濾液乙中滴加稀鹽酸，有白色沉淀生成，則濾液乙中不一定有四種溶質

解析：根據金屬的活動性順序可知，向AgNO3、Cu（NO3）2和Fe（NO3）2的混合溶液中加入足量的鋅粉時，Zn會先置換出Ag，再置換出Cu，最后置換出Fe，反應的化學方程式分別是2n+2AgNO3=Zn（NO3）2+2Ag、Zn+Cu（NO3）2=Zn（NO3）2+Cu、Zn+Fe（NO3）2=Zn（NO3）2+Fe．

鋅粉的量不同，溶液內發生的反應可能不同，濾渣甲和濾液乙的組成情況也可能不同，如表1所示．

由表1可以看出，在金屬與鹽溶液的反應中，無論各物質的質量分別是多少，最活潑的金屬一定最先與最不活潑的金屬形成的鹽溶液發生反應，最不活潑的金屬的離子最先被置換為單質，換句話說，在金屬與鹽溶液的反應中，活動性越強的金屬轉化為鹽的優先級越高，活動性越弱的金屬的離子轉化為單質的優先級越高，在本題中，濾渣中一定存在最不活潑的金屬Ag，可能存在Cu，若Cu存在，則Fe才可能存在，若Fe存在，則Zn才可能存在，即濾渣中金屬存在的優先級由高到低依次是Ag、Cu、Fe、Zn，如圖1所示，濾液中一定存在Zn（NO3）2，可能存在Fe（NO3）2，若Fe（NO3）2存在，則Cu（NO3）2才可能存在，若Cu（NO3）2存在，則AgNO3才可能存在，即濾液中的溶質存在的優先級由高到低依次是Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3，如圖2所示．只有優先級高的物質存在了，優先級低的物質才可能存在，這便是“優先原則”，下面我們利用“優先原則”，對本題中的選項逐個分析．