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中考难题“滤渣滤液问题”的解题技巧

2018-02-07焦青字

中学生数理化·教与学 2018年2期
关键词:滤渣稀硫酸盐溶液

焦青字

近年来,“滤渣滤液问题”频繁出现在各省市的中考试题中.这是由金属活动性顺序所衍生出的一类题目.解这类题主要有以下技巧:(1)根据金属活动性顺序排列出题中涉及的所有金属的活动性强弱.(2)推滤渣:最不活泼的金属先析出,依据金属活动性顺序依次向前推,推到符合题意为止.(3)推滤液:滤液中一定含最活泼金属的盐溶液,依据金属活动性顺序依次向后推.

类型1:金属与混合盐溶液的反应

例1 在Cu(NO3)2、Al(NO3)3和AgNO3的混合溶液中加入一定量的Fe粉,充分反应后过滤,向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生,则反应后滤渣中有,反应后溶液中含的金属离子有.

解题步骤:(1)按金属活动性顺序排列出题中涉及的所有金属的活动性强弱,Al>Fe>Cu>Ag.(2)推滤渣:最不活泼的金属先析出,依据金属活动性顺序依次向前推,推到符合题意为止.此题所涉及的金属中Ag最不活泼,所以加Fe粉后滤出的固体中一定含有Ag,但Ag没有H活泼,不和稀硫酸反应,不符合滤出的固体加稀硫酸有气泡.依次向前推,滤出固体中还有Cu,但仍不符合题意,再依次向前推,得出Ag、Cu、Fe就是本题滤渣.(3)推滤液:滤液中一定含最活泼金属的盐溶液,依据金属活动性顺序依次向后推(依次向活动性弱的金属的盐溶液推),推到符合题意为止.此题所涉及金属中Al最活潑,加再多的Fe粉也不会和溶液中的Al(NO3)3反应,故滤液中一定含Al(NO3)3,即滤液中一定含Al3+.依次向后推,加入的Fe反应后生成Fe(NO3)2,所以滤液中还含Fe2+,再向后是Cu2+,但由于滤出固体加H2SO4有气泡产生,那么间接说明加入的Fe粉过量,Cu(NO3)2和AgNO3都已被反应完了.故本题滤液中含的金属离子是Al3+、Fe2+.一定不含Cu2+、Ag+.

例2 某化学小组用一定量的AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行实验,并对反应后得到的溶液A和固体B的成分进行分析和研究.提出问题:溶液A中的溶质可能有哪些?作出猜想:①只有Zn(NO3)2;②Zn(NO3)2、AgNO3;③Zn(NO3)2、Cu(NO3)2;④Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3.交流讨论:不合理的猜想是(填标号),其理由是.实验探究:若猜想①成立,通过实验确定固体B的成分.

解题步骤:(1)按金属活动性顺序排列出题中涉及的所有金属的活动性强弱,Zn>Cu>Ag.(2)推滤液:滤液中一定含最活泼金属的盐溶液,依据金属活动性顺序依次向后推,推到符合题意为止.此题涉及的金属中Zn最活泼,故溶液A中一定含有Zn(NO3)2,然后是Cu(NO3)2,最后才是AgNO3.所以猜想②溶液A中含Zn(NO3)2、AgNO3不合理.当AgNO3还未反应完时,溶液中一定含有Cu(NO3)2.(3)推滤渣:若猜想①溶液A中只有Zn(NO3)2成立,那么根据金属活动性顺序可知,Cu(NO3)2、AgNO3已与加入的Zn粉完全反应,那么固体B中一定含Cu、Ag,还可能含有Zn.根据Zn比H活泼,Cu、Ag没有H活泼,因此,我们只需要加入稀硫酸或稀盐酸,就能确定固体B的成分.

类型2:金属混合物与盐溶液的反应

例3 化学兴趣小组的同学把铁与铜的混合物加入硝酸银溶液中,充分反应后过滤.请你猜想产生的滤液、滤渣的成分,并说明猜想的理由.

解题步骤:(1)按金属活动性顺序排列出题中涉及的所有金属的活动性强弱,Fe>Cu>Ag;(2)推滤渣:最不活泼的金属先析出,依据金属活动性顺序依次向前推.所以对滤渣的猜想有:猜想①滤渣中只有Ag;猜想②滤渣中含Cu和Ag;猜想③滤渣中含Fe、Cu、Ag.(3)结合滤渣推滤液:当猜想①滤渣中只有Ag成立时,滤液里一定含Fe(NO3)2、Cu(NO3)2,可能含AgNO3同理:当猜想②滤渣中含Cu和Ag 成立时,滤液中所含溶质也有两种情况.即滤液中一定含Fe(NO3)2,可能含Cu(NO3)2(即当Cu(NO3)2被反应完时,则滤液中只含Fe(NO3)2一种溶质,当Cu(NO3)2没有被反应完时,则滤液中含Fe(NO3)2、Cu(NO3)2两种溶质.)当猜想③滤渣中含Fe、Cu、Ag成立时,说明最活泼的金属铁过量,那么此时的滤液只有一种情况,即滤液中只含有Fe(NO3)2.答案略.

总之,学生只要掌握了上面的解题步骤和技巧,勤加练习,一定能顺利解决“滤渣滤液”类型的中考难题.endprint

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