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浙教版科学九上科学2.2第二课时学案
教学内容 金属与盐溶液的反应
教学目标 让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点 置换反应中的一换多，多换一问题
教学难点 滤液滤渣问题
课程难度 稍难
一.知识总结
置换反应
①定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式：A+BC→B+AC
④化合反应、分解反应、置换反应的比较
项目 特点 举例 简单表示
化合反应 多变一 C+O2===CO2 A+B+……→C
分解反应 一变多 2H2O2===2H2O+O2↑ A→B+C+……
置换反应 一换一 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ A+BC→B+AC
金属的活动性顺序
（1）金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
（2）金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气
在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应
在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置，即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
（3）说明
①判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应，一要看金属是否排在化合物中的金属前面，二要看该化合物是否溶于水，如Fe与AgCl不能发生置换反应，因为AgCl不溶于水。
②用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因为这些金属常温下和水发生反应，不能置换出金属化合物溶液里金属。
（4）湿法炼铜
①原理：先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再讲铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。
②主要化学方程式：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
二.课堂练习
题型一.一换多（一种金属置换多种盐溶液）
例1．在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，滤液仍为蓝色。有关判断正确的是（　　）
A．滤渣中一定有银，没有铜和铁
B．滤渣中一定有银和铜，可能有铁
C．滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D．滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜，可能有硝酸银
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉，铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，充分反应后过滤，滤液仍为蓝色，说明硝酸铜没有或部分反应。
A、滤渣中一定有银，可能含有铜，例如硝酸铜部分反应，故选项不正确。
B、滤渣中一定有银，不一定含有铜，例如硝酸铜没有反应时，故选项不正确。
C、滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜，不一定含有硝酸银，故选项不正确。
D、滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜，可能有硝酸银，故选项正确。
故选：D。
例2.将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，无气泡产生，下列说法错误的是（　　）
A．滤液中最多含有三种溶质
B．滤液中一定含有Fe（NO3）2，一定没有AgNO3，可能含有Cu（NO3）2
C．滤渣里一定含有Ag，一定没有Fe
D．如果滤液呈蓝色，则滤液中可能含有AgNO3
【分析】由金属活动性顺序可知，铁＞氢＞铜＞银，铁能把铜和银从它们的盐溶液中置换出来，生成硫酸亚铁溶液及金属铜和银；过滤后向滤渣中加入稀盐酸，没有明显现象，说明铁不是过量的，那么就有可能不足量，根据金属活动性，铁会先置换出活动性弱的银，然后再根据再置换铜，如果铁的量较少的话，可能全部与硝酸银反应。
【解答】解：在金属活动性顺序中，铁＞氢＞铜＞银，铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，所以溶液中一定含有硝酸亚铁，铜能与硝酸银反应生成硝酸铜和银。在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，说明铁全部参加反应，硝酸银和硝酸铜是否含有无法确定。由以上分析可知：A、滤液中一定有硝酸亚铁，可能含有硝酸铜、硝酸银，滤液中最多含有三种溶质，故说法正确；B、滤液中一定有硝酸亚铁，可能含有硝酸铜、硝酸银，故说法错误；C、在滤渣中加入稀盐酸，没有气体产生，说明铁全部参加反应，滤渣中一定有银，铜不能确定，故说法正确； D、如果滤液呈蓝色，只能说明滤液中含有硝酸铜，无法判断是否含有AgNO3，故说法正确。
故选：B。
例3.在Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤，将滤渣洗涤、干燥，再称量，发现固体质量跟原锌粉质量相等。下列说法一定不正确的是（　　）
A．反应前后，溶液的质量没有改变
B．反应后溶液和滤渣均由2种物质组成
C．反应后，生成银的质量大于生成铜的质量
D．一共发生了2个置换反应
【分析】根据金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，在Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，进行分析判断。
【解答】解：金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，在Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。由Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌能置换出216份质量的银，反应后固体质量增加；由Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu可知，每65份质量的锌能置换出64份质量的铜，反应后固体质量减小，充分反应后，过滤，将滤渣洗涤、干燥，再称量，发现固体质量跟原锌粉质量相等，则说明两个反应均发生了，且锌和硝酸银反应固体增加的质量与锌和硝酸铜反应减少的质量相等，说明硝酸银反应完全，无法确定硝酸铜是否反应完全，则滤液中一定含有硝酸锌，可能含有硝酸铜，一定不含有硝酸银，滤渣中一定含有银、铜，可能含有锌。
A、由题意可知，将滤渣洗涤、干燥，再称量，发现固体质量跟原锌粉质量相等，根据质量守恒定律，则说明反应前后溶液的质量没有改变，故选项说法正确。
B、由解析可知，则滤液中一定含有硝酸锌，可能含有硝酸铜，一定不含有硝酸银，滤渣中一定含有银、铜，可能含有锌，故选项说法错误。
C、锌和硝酸银反应，固体质量增加，锌和硝酸铜反应，固体质量减小，反应后固体质量不变，则说明锌和硝酸银反应固体增加的质量与锌和硝酸铜反应减少的质量相等，故反应后，生成银的质量大于生成铜的质量，故选项说法正确。
D、由解析可知，发生了两个反应，即锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，两个反应均是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，均属于置换反应，故选项说法正确。
故选：B。
例4.将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
【分析】根据金属活动性强弱顺序为：锌＞铁＞银，铁不能和硝酸锌反应，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌来分析。
【解答】解：A、铁不能和硝酸锌反应，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，硝酸亚铁在溶液中显浅绿色，若滤液呈浅绿色，则滤液中一定含有生成的硝酸亚铁和不参与反应的硝酸锌，故选项说法不正确。
B、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，一定有银生成，若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中还有铁，所以滤渣中一定含有银和铁两种金属，故选项说法正确。
C、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，锌和硝酸亚铁反应生成铁和硝酸锌，若向滤液中加入锌片，有固体析出，不能说明滤液中一定含有硝酸银，因为滤液中一定有生成的硝酸亚铁，析出的固体可能是锌和硝酸亚铁反应生成的铁，故选项说法不正确。
D、铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，由反应的化学方程式Fe+2AgNO3＝Fe（NO3）2+2Ag可知，每56份质量的铁完全反应能置换出216份质量的银，反应后固体质量变大，所以将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量一定大于所加铁粉的质量，故选项说法不正确。
故选：B。
例5.向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．a点溶液中的阳离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．b～c点溶液中有红色固体析出
C．c点时溶液中的反应已经完成
D．d点溶液中溶质有硝酸铝和硝酸锌
【分析】根据金属活动性顺序为Al＞Zn＞Cu＞Ag，向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，锌不能与硝酸铝溶液反应，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，进行分析判断。
【解答】解：金属活动性顺序为Al＞Zn＞Cu＞Ag，向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，锌不能与硝酸铝溶液反应，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。
A、锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，a点硝酸银未反应完全，溶液中含有生成硝酸锌，未反应完全的硝酸银，没有反应的硝酸铜和硝酸铝，则a点溶液中的阳离子为Zn2+、Ag+、Cu2+、Al3+，故选项说法错误。
B、b～c锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，b～c点溶液中有红色固体析出，故选项说法正确。
C、c点时锌和硝酸铜反应完全，锌和硝酸铝不反应，则溶液中的反应已经完成，故选项说法正确。
D、d点硝酸银和硝酸铜已反应完全均生成硝酸锌，锌和硝酸铝不反应，则d点溶液中溶质有硝酸铝和硝酸锌，故选项说法正确。
故选：A。
变式训练1.化学兴趣小组对某工业废水进行实验探究，部分过程如下，下列有关说法正确的是（　　）
A．若滤液为蓝色，则滤液中一定只含有两种物质
B．向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀产生，则滤渣一定没有Ag
C．向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生，则滤液中可能只含有Fe（NO3）2
D．向滤液中滴加NaCl溶液无沉淀产生，则滤液中一定含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
【分析】根据金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，向含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入过量的铜粉，铜不能与Fe（NO3）2、Cu（NO3）2溶液反应，铜与AgNO3反应生成硝酸铜和银，进行分析判断。
【解答】解：A、金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，向含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入过量的铜粉，铜不能与Fe（NO3）2、Cu（NO3）2溶液反应，铜与AgNO3反应生成硝酸铜和银。若滤液为蓝色，说明滤液中含有Cu（NO3）2，则滤液中一定含Fe（NO3）2、Cu（NO3）2，可能含AgNO3，故选项说法错误。
B、向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀产生，则滤液中含有AgNO3，Cu与AgNO3反应生成Cu（NO3）2和Ag，则滤渣一定含有Ag，故选项说法错误。
C、向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生，银、铜均不能与稀盐酸反应，硝酸银可能有剩余，则滤液中可能含有 Fe （ NO 3 ） 2、Cu（NO3）2、AgNO3，故选项说法错误。
D、氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，向滤液中滴加NaCl溶液无沉淀产生，则滤液中不含AgNO3，一定含有 Fe （ NO 3 ） 2 和 Cu （ NO 3 ） 2，故选项说法正确。
故选：D。
变式训练2.将一定量的锌粉加入硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，一段时间后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则下列叙述正确的是（　　）
①滤渣中一定有锌
②滤渣中一定有铜和铁，可能有锌
③向滤渣中加入足量稀盐酸，最后溶液一定变成浅绿色
④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁
⑤滤液的颜色不可能为浅绿色
A．①④⑤ B．②③④ C．②③④⑤ D．②④
【分析】根据金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Fe＞Cu，将一定量的锌粉加入硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，锌不能与Mg（NO3）2溶液反应，锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，硫酸铜反应完，若还有锌粉，锌才能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，进行分析判断。
【解答】解：金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Fe＞Cu，将一定量的锌粉加入硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，锌不能与Mg（NO3）2溶液反应，锌先与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，硫酸铜反应完，若还有锌粉，锌才能与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁。一段时间后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，铜不能与稀盐酸反应，说明滤渣中一定含有铁，可能含有锌。
①滤渣中一定含有铁，可能含有锌，故说法错误。
②滤渣中一定有铜和铁，可能有锌，故说法正确。
③向滤渣中加入足量稀盐酸，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，最后溶液一定变成浅绿色，故说法正确。
④无法确定硫酸亚铁是否全部参加反应，滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁，可能含有硫酸亚铁，故说法正确。
⑤无法确定硫酸亚铁是否全部参加反应，若硫酸亚铁有剩余，则滤液的颜色为浅绿色，故说法错误。
故②③④说法正确。
故选：B。
变式训练3.向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，过滤。下列说法正确的是（　　）
A．若滤渣中有Ag，滤液中一定没有AgNO3
B．若滤渣中有Cu，滤液中可能有AgNO3
C．若滤渣中没有Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2，可能含有AgNO3和Cu（NO3）2
D．若滤渣中有Fe，滤液中一定没有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2
【分析】根据金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜，进行分析判断。
【解答】解：A、金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag，向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜。若铁只和部分的硝酸银反应，则滤渣中只含有银，但滤液中也含有硝酸银，故选项说法错误。
B、当滤渣中含有铜时，说明铁已经和硝酸铜反应，则硝酸银已经完全反应，滤液中不含硝酸银，故选项说法错误。
C、若滤渣中不含铁，硝酸铜可能没有发生反应，硝酸银可能有剩余，则滤液中一定含有硝酸亚铁，可能含有硝酸银和硝酸铜，故选项说法正确。
D、若滤渣中含有铁，说明铁是过量的，则滤液中一定不含硝酸银和硝酸铜，一定只含硝酸亚铁，故选项说法错误。
故选：C。
变式训练4.在Cu（NO3）2和Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，则滤出的固体中一定含有　铁、铜　，滤液中一定含有的物质的化学式为　Zn（NO3）2、Fe（NO3）2　，上述过程中所发生有关反应的化学方程式为　Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu（或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑）　（写出一个即可）
【分析】充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，此现象说明Fe过量没有反应完，所以原混合溶液中的Cu（NO3）2全部被置换生成Cu和Fe（NO3）2溶液．
【解答】解：混合溶液中的Cu（NO3）2和Zn（NO3）2与铁发生置换反应，得到Cu，根据“向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生”，说明铁粉过量，所以滤出固体中一定含Fe、Cu；
反应后的溶液中即滤液不再含的Cu（NO3）2，而是含有生成的Fe（NO3）2；由于Zn（NO3）2不与Fe发生反应，所以滤液中还含有Zn（NO3）2；
故答：Zn（NO3）2、Fe（NO3）2；
该过程中共发现两个反应：铁和硝酸铜的置换反应，故其化学方程式为：Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu（或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑）．
故答案为：
Fe、Cu；Zn（NO3）2、Fe（NO3）2；Fe+Cu（NO3）2＝Fe（NO3）2+Cu（或Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑）．
变式训练5.向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入锌粒，溶液质量与溶液加入锌粒的质量关系如图所示。
请回答：
（1）写出a点发生反应的化学方程式 　Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag　。
（2）b点所得溶液的颜色是 　蓝色　。
（3）过滤c点所得溶液，所得滤渣的成分是 　Ag、Cu、Zn　。
【分析】向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入锌粒，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，硝酸银反应完后，锌再和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜；由图可知，图中a点表示锌和硝酸银部分反应，b点表示锌和硝酸铜部分反应，c点表示锌过量；据此分析解答。
【解答】解：（1）a点发生的反应是锌和硝酸银反应生成硝酸锌和银，反应的化学方程式为：Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag。
（2）b点表示锌和硝酸铜部分反应，溶液中还有硝酸铜，则b点所得溶液的颜色是蓝色。
（3）c点表示锌过量，过滤c点所得溶液，所得滤渣的成分是置换出来的Ag、Cu和过量的Zn。
故答案为：
（1）Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag；
（2）蓝色；
（3）Ag、Cu、Zn。
变式训练6.金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）如下图所示，生活中电线一般用铜制，是利用了铜良好的 　导电　性。黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下痕迹，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度 　大　（填“大”或“小”）。
（2）目前，铁是使用量最大的金属。①铁栅栏表面的冷喷锌涂层能隔绝 　“氧气和水”或“空气和水”　，达到防止生锈的目的；②写出工业上用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和CO在高温条件下反应生成Fe的化学方程式 　Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　。
（3）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验：
欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序，则实验④中X和Y的组合是 　Cu和AgNO3溶液（合理即可）　，该反应属于 　置换　反应（填基本反应类型）。
（4）将一定量的铁粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列判断正确的是 　D　（填字母序号）。
A．滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3
B．滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
C．滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3
D．滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。
【解答】解：（1）如下图所示，生活中电线一般用铜制，是利用了铜良好的导电性。黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下痕迹，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度大；
（2）①根据铁生锈的条件可知，铁栅栏表面的冷喷锌涂层能隔绝氧气（或空气）和水，达到防止生锈的目的；
②赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和CO在高温条件下反应生成Fe和二氧化碳，反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）铁能与稀硫酸反应生成氢气，铜不能与稀硫酸反应，可以证明金属的活动性：Fe＞Cu，铁能置换出硝酸银中的银，可以证明金属活动性：Fe＞Cu，欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序，还需验证铜、银活动性顺序，实验④中X和Y的组合可以是Cu和AgNO3溶液，铜能置换出AgNO3溶液中银，同时生成硝酸铜，该反应是由一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物的反应，属于置换反应；
（4）铁的金属活动性比铜强，铜的活动性强于银，将一定量的铁粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的废液中，铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银，AgNO3反应完，若还有铁粉，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，银、铜均不与稀盐酸反应，则说明滤渣中含有能与稀盐酸反应的铁，说明铁是过量的。
A、铁是过量的，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中不可能含有Cu（NO3）2和AgNO3，错误；
B、铁是过量的，滤渣中一定含有Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2，不可能含有Cu（NO3）2，错误；
C、铁是过量的，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中不可能含有Cu（NO3）2和AgNO3，错误；
D、铁是过量的，滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2，正确。
故答案为：
（1）导电；大；
（2）“氧气和水”或“空气和水”；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；
（3）Cu和AgNO3溶液（合理即可）；置换；
（4）D。
题型二.多换一（多种金属置换一种盐溶液）
例1.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al、Cu的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液．关于该滤渣和滤液的下列四种说法中，正确的是（　　）
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生
C．滤渣中一定含有Ag，可能含有铜
D．滤液中一定含有Cu（NO3）2，一定不含AgNO3，不一定含有Al（NO3）3
【分析】在金属活动性顺序中只有排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，由于金属的活动性Al＞Cu＞Ag；根据用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来，所以铝和铜与硝酸银溶液混合时，铝先和硝酸银反应，当铝完全反应后，铜再和硝酸银反应，再根据实验现象进行相关方面的判断．
【解答】解：由金属的活动性可知，Al＞Cu＞Ag，铝和铜与硝酸银溶液混合时，铝先和硝酸银反应，当铝完全反应后，铜再和硝酸银反应，充分反应后过滤，得到蓝色滤液，说明溶液中含有硝酸铜，说明了铝全部参加反应，置换出部分硝酸银中的银，然后铜再和硝酸银反应，得到银和硝酸铜，但硝酸银不一定完全被反应；因此：
A、由于没有铝，所以向滤渣中加入稀盐酸，一定没有气泡产生，故A错误；
B、由于硝酸银不一定完全被反应，因此只有当硝酸银有剩余时，向滤渣中加入稀盐酸，一定有沉淀产生，故B错误；
C、根据分析铝和铜都与硝酸银发生了置换反应，故滤渣中一定含有Ag．故C正确；
D、由上述分析可知，滤液中一定含有Cu（NO3）2、Al（NO3）3，可能含有AgNO3．故D错误。
故选：C。
例2.在盛有锌粉和铁粉混合物的烧杯中加入一定量硝酸银溶液，充分反应后过滤，关于滤渣和滤液的说法不正确的是（　　）
A．滤液中可能存在三种金属阳离子
B．若滤液呈浅绿色，则滤渣中一定无锌
C．若滤渣只有两种，可用磁铁将二者分离
D．滤渣的质量和反应前固体相比，可能不变
【分析】根据金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Ag，在盛有锌粉和铁粉混合物的烧杯中加入一定量硝酸银溶液，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌粉反应完，若还含有硝酸银，铁才能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，进行分析解答。
【解答】解：A、金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Ag，在盛有锌粉和铁粉混合物的烧杯中加入一定量硝酸银溶液，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，锌粉反应完，若还含有硝酸银，铁才能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银；若硝酸银溶液过量，锌先与硝酸银溶液反应生成硝酸锌溶液和银，铁再与硝酸银溶液反应生成硝酸亚铁溶液和银，充分反应后过滤，滤液中含有硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸银三种溶质，则滤液中可能存在银离子、锌离子、亚铁离子三种金属阳离子，故选项说法正确。
B、若滤液呈浅绿色，说明铁与硝酸银溶液反应生成了硝酸亚铁，则锌已完全反应，则滤渣中一定无锌，故选项说法正确。
C、由上述解析可知，若滤渣只有两种，则一定是银和铁，铁能被磁铁吸引而银不能，可用磁铁将二者分离，故选项说法正确。
D、由Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银；由Fe+2AgNO3═Fe（NO3）2+2Ag可知，每56份质量的铁可置换出216份质量的银，只有锌参加反应或锌、铁都参加反应，反应后滤渣的质量一定增大，故选项说法错误。
故选：D。
例3.取一定质量的镁和铜的混合金属粉末，加入mg氯化锌和氯化亚铁的混合溶液中，待充分反应后过滤，得到ng滤液。下列说法不正确的是（　　）
A．溶液的质量：m＞n
B．滤渣中一定含Fe和Cu
C．滤渣中金属的组成情况有两种
D．滤液中阳离子一定含Mg2+，可能含Fe2+和Zn2+
【分析】根据金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Fe＞Cu，取一定质量的镁和铜的混合金属粉末，加入mg氯化锌和氯化亚铁的混合溶液中，铜和氯化锌、氯化亚铁溶液均不反应，镁先与氯化亚铁反应生成氯化镁和铁，氯化亚铁反应完，若还有镁粉，镁才能与氯化锌反应生成氯化镁和锌，进行分析解答。
【解答】解：A、金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Fe＞Cu，取一定质量的镁和铜的混合金属粉末，加入mg氯化锌和氯化亚铁的混合溶液中，铜和氯化锌、氯化亚铁溶液均不反应，镁先与氯化亚铁反应生成氯化镁和铁，氯化亚铁反应完，若还有镁粉，镁才能与氯化锌反应生成氯化镁和锌。由Mg+FeCl2═MgCl2+Fe可知，每24份质量的镁可置换出56份质量的铁，溶液的质量会减少；由Mg+ZnCl2═MgCl2+Zn可知，每24份质量的镁可置换出65份质量的锌，溶液的质量会减少，则m＞n，故选项说法正确。
B、根据A选项的解析，镁优先与氯化亚铁溶液反应，滤渣中一定含有Fe，Cu未参加反应，故滤渣中一定含有Fe和Cu，故选项说法正确。
C、若金属镁过量，则滤渣中含有的金属为Mg、Zn、Fe、Cu；若金属镁恰好完全反应或只与部分氯化锌反应，则滤渣中含有的金属为Zn、Fe、Cu；若金属镁只与部分或全部氯化亚铁反应，则滤渣中含有的金属为Fe和Cu；故滤渣中金属的组成情况有三种，故选项说法错误。
D、金属镁一定会与氯化亚铁反应，但不一定将氯化亚铁反应完全，也无法判断与氯化锌反应的情况，故滤液中阳离子一定含Mg2+，可能含Fe2+和Zn2+，故选项说法正确。
故选：C。
变式训练1.向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物mg，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，质量仍为mg。
（1）向滤渣中加稀盐酸，　可能有　气泡（填“一定有”、“可能有”或“没有”）产生。
（2）所得滤液中一定含有哪些溶质？
（3）滤液的质量 　等于　原混合溶液的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）
【分析】根据金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Fe＞Cu，向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物mg，锌粉和铁粉均不能与Mg（NO3）2溶液反应，锌先与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，锌反应完，若还有Cu（NO3）2，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜，进行分析解答。
【解答】解：（1）金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Fe＞Cu，向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物mg，锌粉和铁粉均不能与Mg（NO3）2溶液反应，锌先与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，锌反应完，若还有Cu（NO3）2，铁才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸亚铁和铜。由Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu可知，65份质量的锌反应生成64份质量的铜，反应后滤渣的质量减少；由Fe+Cu（NO3）2═Fe（NO3）2+Cu可知，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，反应后滤渣的质量增加；充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，质量仍为mg，说明发生了上述两个反应，锌粉完全反应，铁粉部分或全部反应，则向滤渣中加稀盐酸，可能有气泡产生。
（2）反应前后固体质量相同，说明锌粉恰好完全反应，铁粉部分或全部反应，则所得滤液中一定含有的溶质为Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、Mg（NO3）2，可能含有硝酸铜。
（3）由质量守恒定律可知，参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量，反应前后固体的质量均为mg，则滤液的质量等于原混合溶液的质量。
故答案为：
（1）可能有；
（2）Zn（NO3）2、Fe（NO3）2、Mg（NO3）2；
（3）等于。
变式训练2.向铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg（NO3）2和AgNO3的混合溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是（　　）
A．滤液中最少含有三种溶质
B．滤渣中最多含有四种物质
C．滤渣中一定有银、铁，可能含有铝
D．若滤液呈浅绿色，则滤渣中可能含有铁
【分析】根据四种金属的活动性由强到弱的顺序为镁＞铝＞铁＞银，铝、铁的金属活动性均比镁弱，铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg（NO3）2和AgNO3混合溶液，铝、铁不能和Mg（NO3）2发生反应，铝先和硝酸银反应生成硝酸铝和银，铝反应完，若还有硝酸银，铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，进行分析判断。
【解答】解：A、四种金属的活动性由强到弱的顺序为镁＞铝＞铁＞银，铝、铁的金属活动性均比镁弱，铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg（NO3）2和AgNO3混合溶液，铝、铁不能和Mg（NO3）2发生反应，铝先和硝酸银反应生成硝酸铝和银，铝反应完，若还有硝酸银，铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银。若铝过量，铁没有反应，则此时滤液中的溶质是不能反应的Mg（NO3）2、反应生成的Al（NO3）3，滤液中最少含有两种溶质，故选项说法错误。
B、铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg（NO3）2和AgNO3混合溶液，铝、铁不能和Mg（NO3）2发生反应，铝先和硝酸银反应生成硝酸铝和银，铝反应完，若还有硝酸银，铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，则滤渣中最多是铝、铁、银三种物质，故选项说法错误。
C、铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg（NO3）2和AgNO3混合溶液，铝、铁不能和Mg（NO3）2发生反应，铝先和硝酸银反应生成硝酸铝和银，铝反应完，若还有硝酸银，铁再与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，则滤渣中一定有银，可能含有铁、铝，故选项说法错误。
D、由于得到浅绿色滤液，说明有Fe2+离子存在，Al反应完全，且Fe与AgNO3溶液反应生成浅绿色的Fe（NO3）2溶液，是否反应完全不能肯定，则滤渣中一定含有Ag，可能含有Fe，一定不含Al，故说法正确。
故选：D。
变式训练3.铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。
（1）楼顶常装有用钢铁制成的避雷针，其作用是将雷电引到地下，是利用了铁的 　导电（或良好的导电）　性。
（2）工业上常用赤铁矿（主要成分Fe2O3）炼铁，反应的化学方程式为 　　。
（3）将一定量的铁和金属R的混合粉末加入足量的氯化铜溶液中，溶液质量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 　D　（填字母）。
A．三种金属的活动性强弱顺序Fe＞R＞Cu
B．B点时，滤渣中一定有Cu，可能有铁和R
C．A点时，滤渣的质量比原混合粉末的质量大
D．A点时，溶质种类为两种
【分析】（1）根据金属的物理性质进行分析；
（2）根据一氧化碳还原氧化铁的原理进行分析；
（3）根据金属活动性顺序及图像信息进行分析。
【解答】解：（1）楼顶常装有用钢铁制成的避雷针，其作用是将雷电引到地下，是利用了铁的导电性；
（2）赤铁矿的主要成分是氧化铁，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（3）A.将一定量的铁和金属R的混合粉末加入足量的氯化铜溶液中，溶液质量先变大后减小，说明铁、R均与氯化铜发生了反应，铁与氯化铜反应：Fe+CuCl2＝FeCl2+Cu，56份质量的铁置换出64份质量的铜，固体质量增加，溶液质量减小，则先发生的是R和氯化铜的反应，后发生的是铁和氯化铜的反应，则金属活动性顺序：R＞Fe＞Cu，不符合题意；
B.由A的分析可知，B点时，R恰好完全反应，R和氯化铜反应生成了铜，此时铁还未参与反应，故B点时，滤渣中一定有Cu、Fe，一定不含R，不符合题意；
C.A点时，发生的反应为R和氯化铜的反应，此时溶液质量增加，则固体质量减小，则滤渣的质量比原混合粉末的质量小，不符合题意；
D.A点时，氯化铜部分反应，R和氯化铜反应生成了R的氯化物，则此时溶液中的溶质为氯化铜和R的氯化物，符合题意。
故选：D。
故答案为：
（1）导电（或良好的导电）；
（2）；
（3）D。
变式训练4.向m克Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，充分反应后过滤。将滤渣洗涤、干燥后称量，质量仍为m克。下列对所得滤液和滤渣的判断，不正确的是（　　）
A．滤液一定有颜色
B．滤液中一定有ZnCl2和FeCl2
C．滤渣中一定有铜
D．向滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
【分析】根据金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向m克Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，锌反应完，若还有CuCl2溶液，铁再与CuCl2反应生成氯化锌和铜，进行分析判断。
【解答】解：A、金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向m克Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，锌反应完，若还有CuCl2溶液，铁再与CuCl2反应生成氯化锌和铜。Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，滤渣的质量会减少；Fe+CuCl2═FeCl2+Cu，每56份质量的铁可置换出64份质量的铜，滤渣的质量会增加；将滤渣洗涤、干燥后称量，质量仍为m克，说明同时发生了上述两个反应，氯化亚铁的水溶液是浅绿色的，故选项说法正确。
B、根据A选项的解析，同时发生了上述两个反应，则滤液中一定有ZnCl2和FeCl2，故选项说法正确。
C、锌、铁与氯化铜反应都生成铜，滤渣中一定含有铜，故选项说法正确。
D、实验中锌完全反应无剩余，锌被完全反应后铁与氯化铜发生了反应，滤渣中一定不含锌，不一定含有铁，则加入盐酸不一定有气泡产生，故选项说法错误。
故选：D。
三.课后作业
1.向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（　　）
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
【分析】根据金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁，进行分析判断。
【解答】解：金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先与CuCl2反应生成氯化锌和铜，CuCl2反应完，若还有锌粉，锌才能与FeCl2反应生成氯化锌和铁。
A、若滤渣中只有一种金属，该金属是铜，滤液中溶质不一定有三种，也可能是锌和氯化铜恰好完全反应，此时滤液中溶质有氯化亚铁、氯化锌两种，故选项说法错误。
B、若滤渣中有两种金属，滤液中溶质不一定有两种，也可能是锌和氯化亚铁恰好完全反应，此时滤液中溶质只有氯化锌一种，故选项说法错误。
C、若滤液中只有一种溶质，滤渣中一定含有铁，此时向滤渣中加入稀硫酸，一定有气泡产生，故选项说法正确。
D、若滤液中有两种溶质，说明溶质是氯化锌、氯化亚铁，若氯化亚铁部分参加了反应，滤渣中含有铜、铁，铁能与稀硫酸反应生成氢气，则向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，故选项说法错误。
故选：C。
2.向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，滤液为蓝色，则滤出的固体中一定含有（　　）
A．Ag B．Cu、Zn C．Ag、Zn D．Ag、Cu、Zn
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】解：先发生的反应是Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag，后发生的反应是Zn+Cu（NO3）2＝Zn（NO3）2+Cu。由于滤液为蓝色，说明有Cu（NO3）2剩余，则Zn不足，假如Zn只置换出一部分的Ag，滤出固体只含Ag；假如Zn刚好完全置换出Ag，滤出固体只含Ag；假如Zn置换完Ag，也置换了一部分Cu，则滤出固体含Ag、Cu。因此，滤出固体中一定含有Ag。
故选：A。
3.向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是（　　）
A．滤液有可能呈蓝色
B．所得滤液的质量一定比原溶液的质量小
C．滤渣中有Zn和Cu
D．滤液中溶质只有ZnCl2
【分析】根据金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Cu，向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌不能与MgCl2溶液反应，锌能与CuCl2反应生成氯化锌和铜，进行分析判断。
【解答】解：A、金属活动性顺序为Mg＞Zn＞Cu，向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌不能与MgCl2溶液反应，锌能与CuCl2反应生成氯化锌和铜，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，说明锌是过量的，滤液中一定不含氯化铜，不可能呈蓝色，故选项说法错误。
B、反应的化学方程式为Zn+CuCl2═ZnCl2+Cu，每65份质量的锌可置换出64份质量的铜，所得滤液的质量一定比原溶液的质量大，故选项说法错误。
C、根据A选项的解析，滤渣中有Zn和Cu，故选项说法正确。
D、滤液中溶质有MgCl2、ZnCl2，故选项说法错误。
故选：C。
4.向盛有ag铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸，该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．M点时，溶液中的溶质只有ZnSO4
B．N点时，生成气体的总质量达到最大
C．N→P过程中，溶液的pH逐渐增大
D．该铜锌混合物中锌的质量为（a﹣b）g
【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易和盐反应。
【解答】解：A、M点时锌部分反应，溶液中的溶质是反应生成的硫酸锌，故选项正确。
B、N点时锌完全反应，生成气体的总质量达到最大，故选项正确。
C、N→P过程中稀硫酸增加，溶液的酸性增强，pH减小，故选项不正确。
D、该铜锌混合物中锌的质量为（a﹣b）g，故选项正确。
故选：C。
5.向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu（NO3）2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．a点时，溶液的总质量与反应前相比减小
B．b点时，溶液为Cu（NO3）2、AgNO3和Zn（NO3）2的混合溶液
C．c点时，溶液呈蓝色
D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
【分析】根据金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，进行分析判断。
【解答】解：A、金属活动性顺序为Zn＞Cu＞Ag，向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完，若还有锌粉，锌才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜。a点时，硝酸银没有完全反应，硝酸铜的质量没有改变，由Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌能置换出216份质量的银，固体质量增加，则反应后溶液质量减小，故选项说法正确。
B、b点表示硝酸银完全反应，硝酸铜没有参加反应，此时溶液为硝酸铜、硝酸锌的混合溶液，故选项说法错误。
C、c点时，硝酸铜的质量还在继续减小，此时硝酸银完全反应，硝酸铜部分参加反应，溶液为Zn（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液，溶液呈蓝色，故选项说法正确。
D、d点时，锌和硝酸铜恰好完全反应，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物，故选项说法正确。
故选：B。
6.在溶质为Cu（NO3）2、AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是（　　）
A．滤液中一定没有AgNO3
B．滤液中可能有四种金属离子
C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn
D．向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生
【分析】镁、锌、铜、银的活动性强弱顺序为镁＞锌＞铜＞银，在溶质为Cu（NO3）2、AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，若锌有剩余，再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌不与硝酸镁反应；充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明滤液中含有硝酸铜。
【解答】解：A、滤液中含有硝酸铜，无法确定硝酸银是否完全参加了反应，滤液中可能含有AgNO3，说法错误；
B、滤液中含有硝酸铜，无法确定硝酸银是否完全参加了反应，滤液中可能还含有AgNO3，则滤液中一定含有的金属离子有铜离子、锌离子、镁离子，可能含有银离子，说法正确；
C、滤渣中一定有Ag，无法确定硝酸铜是否参加了反应，可能是部分参加了反应，可能有Cu，但一定没有锌，说法错误；
D、滤液中含有硝酸铜，则锌不可能有剩余，则向滤渣中加入稀盐酸，不可能有气泡产生，说法错误。
故选：B。
7.金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）将等质量的A、B、C三种金属（生成物中金属元素均为+2价），分别放入质量分数相等且足量的稀盐酸中，产生H2的质量与反应时间的关系如图所示。A、B、C三种金属中，产生氢气由多到少的顺序是 　A＞B＞C　，金属活动性由强到弱的顺序是 　A＞C＞B　，相对原子质量最大的是 　C　，产生等质量的氢气，消耗金属质量最小的是 　A　。
（2）向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入mg锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列分析正确的是 　CD　（填字母序号）。
A．若滤渣只含一种金属，则滤液中的溶质只有三种
B．若滤液中含有两种金属离子，则滤渣中的固体只有两种
C．若最终得到的滤渣质量仍为mg，则滤液中溶质最多有两种
D．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中的溶质最多有两种
【分析】（1）根据将等质量的A、B、C三种金属（生成物中金属元素均为+2价），分别放入质量分数相等且足量的稀盐酸中，结合图可知，A产生氢气的质量最大，其次是B，C产生氢气的质量最小，进行分析解答。
（2）根据金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Ag，向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入mg锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁，进行分析判断。
【解答】解：（1）由图可知，A产生氢气的质量最大，其次是B，C产生氢气的质量最小，则A、B、C三种金属中，产生氢气由多到少的顺序是A＞B＞C；金属活动性越强，反应速率越快，A反应速率最快，其次是C，B反应速率最慢，金属活动性由强到弱的顺序是A＞C＞B；生成氢气的质量＝，三种金属的化合价相同，质量相同，生成氢气的质量：A＞B＞C，则相对原子质量：C＞B＞A，则相对原子质量最大的是C。三种金属的化合价相同，生成氢气的质量相同，由以上分析可知，相对原子质量：C＞B＞A，则消耗金属质量最小的是A。
（2）金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Ag，向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入mg锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，待硝酸银完全反应后，锌和硝酸亚铁反应生成硝酸锌和铁。
A、若滤渣只含一种金属，则该金属是银，则锌只与硝酸银发生了反应，锌和硝酸亚铁没有反应，则滤液中一定含硝酸锌、硝酸亚铁，可能含硝酸银，故选项说法错误。
B、若滤液中含有两种金属离子，则含有的金属离子为锌离子，亚铁离子，则硝酸银已经完全反应，锌完全反应，硝酸亚铁可能没有参与反应，也可能部分参与反应，故滤渣中的固体可能只含银，也可能含银、铁，故选项说法错误。
C、由Zn+2AgNO3＝Zn（NO3）2+2Ag可知，每65份质量的锌能置换出216份质量的银，固体质量增加；由Zn+Fe（NO3）2＝Zn（NO3）2+Fe可知，每65份质量的锌置换出56份质量的铁，固体质量减小，若最终得到的滤渣质量仍为mg，则锌一定与硝酸亚铁发生了反应，则硝酸银已经完全反应，锌一定与硝酸银、硝酸亚铁反应生成了硝酸锌，硝酸亚铁可能完全反应，也可能部分参与反应，故滤液中一定含硝酸锌，可能含硝酸亚铁，滤液中溶质最多有两种，故选项说法正确。
D、若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，锌、铁均能与稀盐酸反应，银和稀盐酸不反应，则滤渣中一定含铁，则锌和硝酸亚铁发生了反应，则硝酸银已经完全反应，硝酸亚铁可能完全反应，也可能部分反应，故滤液中一定含硝酸锌，可能含硝酸亚铁，故滤液中的溶质最多有两种，故选项说法正确。
故答案为：
（1）A＞B＞C；A＞C＞B；C；A；
（2）CD。
8.从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示：
（1）步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是 　过滤　。
（2）步骤Ⅱ中加入适量AgNO3溶液发生反应的化学方程式为 　Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag　。
（3）溶液甲中含有溶质的化学式为 　Al2（SO4）3、H2SO4　。
【分析】（1）根据步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及将固体和溶液分离，进行分析解答。
（2）根据流程图可知，粗产品（含铜、银、铝）中加入过量稀硫酸，铝与稀硫酸反应生成氢气和硫酸铝，铜、银均不与稀硫酸反应，充分反应后过滤得到固体为铜、银的混合物，进行分析解答。
（3）根据铝与稀硫酸反应生成氢气和硫酸铝，铜、银均不与稀硫酸反应，进行分析解答。
【解答】解：（1）由流程图可知，步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及将固体和溶液分离，都涉及的实验操作是过滤。
（2）由流程图可知，粗产品（含铜、银、铝）中加入过量稀硫酸，金属活动性顺序为铝＞氢＞铜＞银，则铝与稀硫酸反应生成氢气和硫酸铝，铜、银均不与稀硫酸反应，则充分反应后过滤得到固体为铜、银的混合物，往该固体中加入适量硝酸银溶液，铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，反应的化学方程式为Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag。
（3）由流程图可知，粗产品（含铜、银、铝）中加入过量稀硫酸，金属活动性顺序为铝＞氢＞铜＞银，则铝与稀硫酸反应生成氢气和硫酸铝，铜、银均不与稀硫酸反应，则充分反应后过滤得到的溶液甲中含有的溶质为硫酸铝、硫酸，其化学式为Al2（SO4）3、H2SO4。
故答案为：
（1）过滤；
（2）Cu+2AgNO3＝Cu（NO3）2+2Ag；
（3）Al2（SO4）3、H2SO4。
9.在Mg（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3的混合物中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色、向滤液中滴加稀盐酸，无沉淀产生，则滤出的固体中一定含有　银　，滤液中一定含有的溶质的化学式为　Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2　。上述过程中一定发生的化学反应的化学方程式为　Fe+2AgNO3═2Ag+Fe（NO3）2　。
【分析】根据金属活动性顺序可知，这四金属的活动性强弱为：镁＞铁＞铜＞银，当金属与其它金属的盐溶液发生置换反应时的规律是：位置在前的金属可以把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来；充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色、向滤液中滴加稀盐酸，无沉淀产生，所以没有排在氢前面的金属存在，溶液中一定不含硝酸银进行分析。
【解答】解：镁、铁、铜、银四种金属的活动性顺序为：镁＞铁＞铜＞银，硝酸镁、硝酸铜、硝酸银的混合溶液中加入一定质量的铁粉时先置换最弱的金属，然后再置换较强的，以此类推，所以置换出金属的情况为：一定有活动性最弱的银，其次是铜，铁有可能过量，但一定没有活动性最强的镁；
充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色、向滤液中滴加稀盐酸，无沉淀产生，说明一定没有过量的铁，硝酸银一定完全反应，所以滤渣一定含有银，滤液中含有没反应的硝酸镁、生成的硝酸亚铁和没被置换的硝酸铜。
综合以上情况，所以滤渣中一定有银；滤液中一定含有硝酸镁、硝酸铜、硝酸亚铁。
故答案为：Ag；Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、Mg（NO3）2，Fe+2AgNO3═2Ag+Fe（NO3）2。
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浙教版科学九上科学2.2第二课时学案
教学内容 金属与盐溶液的反应
教学目标 让学生熟练掌握上述学习目标的内容
教学重点 置换反应中的一换多，多换一问题
教学难点 滤液滤渣问题
课程难度 稍难
一.知识总结
置换反应
①定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。置换反应是化学基本反应类型之一。
②特征：反应物和生成物都是一种单质和一种化合物。
③通式：A+BC→B+AC
④化合反应、分解反应、置换反应的比较
项目 特点 举例 简单表示
化合反应 多变一 C+O2===CO2 A+B+……→C
分解反应 一变多 2H2O2===2H2O+O2↑ A→B+C+……
置换反应 一换一 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ A+BC→B+AC
金属的活动性顺序
（1）金属的活动性顺序
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au
（2）金属活动性顺序在实际应用中的意义
①可判断金属的化学活动性
在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气
在金属活动性顺序中，排在氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸里的氢，排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应
在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属，才能把排在后面的金属从它们的可溶性盐溶液里置换出来。根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序表中的位置，即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
（3）说明
①判断金属与某种金属化合物溶液能否发生置换反应，一要看金属是否排在化合物中的金属前面，二要看该化合物是否溶于水，如Fe与AgCl不能发生置换反应，因为AgCl不溶于水。
②用金属跟金属化合物溶液发生置换反应时，一般不用很活泼的K、Ca、Na等，因为这些金属常温下和水发生反应，不能置换出金属化合物溶液里金属。
（4）湿法炼铜
①原理：先用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜，再讲铁放入硫酸铜溶液中把铜置换出来。
②主要化学方程式：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
二.课堂练习
题型一.一换多（一种金属置换多种盐溶液）
例1．在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后过滤，滤液仍为蓝色。有关判断正确的是（　　）
A．滤渣中一定有银，没有铜和铁
B．滤渣中一定有银和铜，可能有铁
C．滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜、硝酸银
D．滤液中一定有硝酸亚铁、硝酸铜，可能有硝酸银
例2.将一定量的铁粉加入到盛有一定量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，将所得滤渣放入稀盐酸中，无气泡产生，下列说法错误的是（　　）
A．滤液中最多含有三种溶质
B．滤液中一定含有Fe（NO3）2，一定没有AgNO3，可能含有Cu（NO3）2
C．滤渣里一定含有Ag，一定没有Fe
D．如果滤液呈蓝色，则滤液中可能含有AgNO3
例3.在Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后，过滤，将滤渣洗涤、干燥，再称量，发现固体质量跟原锌粉质量相等。下列说法一定不正确的是（　　）
A．反应前后，溶液的质量没有改变
B．反应后溶液和滤渣均由2种物质组成
C．反应后，生成银的质量大于生成铜的质量
D．一共发生了2个置换反应
例4.将一定质量的铁粉放入硝酸锌和硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法正确的是（　　）
A．若滤液呈浅绿色，则滤液中只含有硝酸亚铁
B．若滤渣中的成分能被磁铁吸引，则滤渣中一定含有两种金属
C．若向滤液中加入锌片，有固体析出，则滤液中一定含有硝酸银
D．将所得滤渣洗涤、干燥后称量，质量可能与所加铁粉的质量相等
例5.向一定量的硝酸银、硝酸铝和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．a点溶液中的阳离子为Zn2+、Ag+、Cu2+
B．b～c点溶液中有红色固体析出
C．c点时溶液中的反应已经完成
D．d点溶液中溶质有硝酸铝和硝酸锌
变式训练1.化学兴趣小组对某工业废水进行实验探究，部分过程如下，下列有关说法正确的是（　　）
A．若滤液为蓝色，则滤液中一定只含有两种物质
B．向滤液中滴加稀盐酸有白色沉淀产生，则滤渣一定没有Ag
C．向滤渣中滴加稀盐酸无气泡产生，则滤液中可能只含有Fe（NO3）2
D．向滤液中滴加NaCl溶液无沉淀产生，则滤液中一定含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
变式训练2.将一定量的锌粉加入硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸镁的混合溶液中，一段时间后过滤，向滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则下列叙述正确的是（　　）
①滤渣中一定有锌
②滤渣中一定有铜和铁，可能有锌
③向滤渣中加入足量稀盐酸，最后溶液一定变成浅绿色
④滤液中溶质一定含有硫酸锌和硫酸镁
⑤滤液的颜色不可能为浅绿色
A．①④⑤ B．②③④ C．②③④⑤ D．②④
变式训练3.向AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后，过滤。下列说法正确的是（　　）
A．若滤渣中有Ag，滤液中一定没有AgNO3
B．若滤渣中有Cu，滤液中可能有AgNO3
C．若滤渣中没有Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2，可能含有AgNO3和Cu（NO3）2
D．若滤渣中有Fe，滤液中一定没有Cu（NO3）2和Fe（NO3）2
变式训练4.在Cu（NO3）2和Zn（NO3）2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体中滴加稀硫酸，有气泡产生，则滤出的固体中一定含有 ，滤液中一定含有的物质的化学式为 ，上述过程中所发生有关反应的化学方程式为 （写出一个即可）
变式训练5.向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入锌粒，溶液质量与溶液加入锌粒的质量关系如图所示。
请回答：
（1）写出a点发生反应的化学方程式 。
（2）b点所得溶液的颜色是 。
（3）过滤c点所得溶液，所得滤渣的成分是 。
变式训练6.金属及金属材料广泛应用于生产、生活及科学实验，其应用推动了社会的发展。
（1）如下图所示，生活中电线一般用铜制，是利用了铜良好的 性。黄铜片和纯铜片相互刻画，纯铜片上留下痕迹，说明黄铜的硬度比纯铜的硬度 （填“大”或“小”）。
（2）目前，铁是使用量最大的金属。①铁栅栏表面的冷喷锌涂层能隔绝 ，达到防止生锈的目的；②写出工业上用赤铁矿（主要成分是Fe2O3）和CO在高温条件下反应生成Fe的化学方程式 。
（3）为验证铁、铜、银的金属活动性顺序，某同学设计了以下四组实验：
欲验证铁、铜、银的金属活动性顺序，则实验④中X和Y的组合是 ，该反应属于 反应（填基本反应类型）。
（4）将一定量的铁粉加入到含有Cu（NO3）2和AgNO3的废液中，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列判断正确的是 （填字母序号）。
A．滤渣中一定含有Ag和Cu，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3
B．滤渣中一定不含Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2和Cu（NO3）2
C．滤渣中一定含有Ag，滤液中可能含有Cu（NO3）2和AgNO3
D．滤渣中一定含有Ag、Cu、Fe，滤液中一定含有Fe（NO3）2
题型二.多换一（多种金属置换一种盐溶液）
例1.向AgNO3溶液中加入一定质量的Al、Cu的混合粉末，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液．关于该滤渣和滤液的下列四种说法中，正确的是（　　）
A．向滤渣中加入稀盐酸，一定有气泡产生
B．向滤液中加入稀盐酸，一定有沉淀产生
C．滤渣中一定含有Ag，可能含有铜
D．滤液中一定含有Cu（NO3）2，一定不含AgNO3，不一定含有Al（NO3）3
例2.在盛有锌粉和铁粉混合物的烧杯中加入一定量硝酸银溶液，充分反应后过滤，关于滤渣和滤液的说法不正确的是（　　）
A．滤液中可能存在三种金属阳离子
B．若滤液呈浅绿色，则滤渣中一定无锌
C．若滤渣只有两种，可用磁铁将二者分离
D．滤渣的质量和反应前固体相比，可能不变
例3.取一定质量的镁和铜的混合金属粉末，加入mg氯化锌和氯化亚铁的混合溶液中，待充分反应后过滤，得到ng滤液。下列说法不正确的是（　　）
A．溶液的质量：m＞n
B．滤渣中一定含Fe和Cu
C．滤渣中金属的组成情况有两种
D．滤液中阳离子一定含Mg2+，可能含Fe2+和Zn2+
变式训练1.向一定质量的Mg（NO3）2和Cu（NO3）2混合溶液中加入锌粉和铁粉的混合物mg，充分反应后过滤，得到不饱和的滤液和滤渣，将滤渣洗涤、干燥后再称量，质量仍为mg。
（1）向滤渣中加稀盐酸， 气泡（填“一定有”、“可能有”或“没有”）产生。
（2）所得滤液中一定含有哪些溶质？
（3）滤液的质量 原混合溶液的质量（填“大于”、“小于”或“等于”）
变式训练2.向铝粉和铁粉的混合物中加入一定质量的Mg（NO3）2和AgNO3的混合溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，下列说法正确的是（　　）
A．滤液中最少含有三种溶质
B．滤渣中最多含有四种物质
C．滤渣中一定有银、铁，可能含有铝
D．若滤液呈浅绿色，则滤渣中可能含有铁
变式训练3.铁和铁的化合物在工农业生产中有广泛的应用。
（1）楼顶常装有用钢铁制成的避雷针，其作用是将雷电引到地下，是利用了铁的 性。
（2）工业上常用赤铁矿（主要成分Fe2O3）炼铁，反应的化学方程式为 。
（3）将一定量的铁和金属R的混合粉末加入足量的氯化铜溶液中，溶液质量随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 （填字母）。
A．三种金属的活动性强弱顺序Fe＞R＞Cu
B．B点时，滤渣中一定有Cu，可能有铁和R
C．A点时，滤渣的质量比原混合粉末的质量大
D．A点时，溶质种类为两种
变式训练4.向m克Zn和Fe的混合物中加入一定质量的CuCl2溶液，充分反应后过滤。将滤渣洗涤、干燥后称量，质量仍为m克。下列对所得滤液和滤渣的判断，不正确的是（　　）
A．滤液一定有颜色
B．滤液中一定有ZnCl2和FeCl2
C．滤渣中一定有铜
D．向滤渣中加稀盐酸一定有气泡产生
三.课后作业
1.向一定量CuCl2、FeCl2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列说法正确的是（　　）
A．若滤渣中只有一种金属，则滤液中溶质一定有三种
B．若滤渣中有两种金属，则滤液中溶质一定有两种
C．若滤液中只有一种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸一定有气泡产生
D．若滤液中有两种溶质，则向滤渣中加入稀硫酸不可能有气泡产生
2.向AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，滤液为蓝色，则滤出的固体中一定含有（　　）
A．Ag B．Cu、Zn C．Ag、Zn D．Ag、Cu、Zn
3.向MgCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生。下列说法正确的是（　　）
A．滤液有可能呈蓝色
B．所得滤液的质量一定比原溶液的质量小
C．滤渣中有Zn和Cu
D．滤液中溶质只有ZnCl2
4.向盛有ag铜锌混合物的烧杯中加入稀硫酸，该过程中剩余固体与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．M点时，溶液中的溶质只有ZnSO4
B．N点时，生成气体的总质量达到最大
C．N→P过程中，溶液的pH逐渐增大
D．该铜锌混合物中锌的质量为（a﹣b）g
5.向一定质量的Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中逐渐加入锌粉。反应过程中溶质Cu（NO3）2的质量随加入锌粉质量的变化关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．a点时，溶液的总质量与反应前相比减小
B．b点时，溶液为Cu（NO3）2、AgNO3和Zn（NO3）2的混合溶液
C．c点时，溶液呈蓝色
D．d点时，过滤所得滤渣为Cu和Ag的混合物
6.在溶质为Cu（NO3）2、AgNO3和Mg（NO3）2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是（　　）
A．滤液中一定没有AgNO3
B．滤液中可能有四种金属离子
C．滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn
D．向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生
7.金属材料广泛应用于生产、生活中。
（1）将等质量的A、B、C三种金属（生成物中金属元素均为+2价），分别放入质量分数相等且足量的稀盐酸中，产生H2的质量与反应时间的关系如图所示。A、B、C三种金属中，产生氢气由多到少的顺序是 ，金属活动性由强到弱的顺序是 ，相对原子质量最大的是 ，产生等质量的氢气，消耗金属质量最小的是 。
（2）向一定量的硝酸银和硝酸亚铁混合溶液中加入mg锌粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。下列分析正确的是 （填字母序号）。
A．若滤渣只含一种金属，则滤液中的溶质只有三种
B．若滤液中含有两种金属离子，则滤渣中的固体只有两种
C．若最终得到的滤渣质量仍为mg，则滤液中溶质最多有两种
D．若向滤渣中加入稀盐酸，有气泡产生，则滤液中的溶质最多有两种
8.从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，设计流程如图所示：
（1）步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是 。
（2）步骤Ⅱ中加入适量AgNO3溶液发生反应的化学方程式为 。
（3）溶液甲中含有溶质的化学式为 。
9.在Mg（NO3）2、Cu（NO3）2和AgNO3的混合物中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色、向滤液中滴加稀盐酸，无沉淀产生，则滤出的固体中一定含有 ，滤液中一定含有的溶质的化学式为 。上述过程中一定发生的化学反应的化学方程式为 。
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