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重难题型十三 反应后滤液、滤渣成分的分析
【知识讲解】
①一种金属与一种盐溶液
示例：将铁粉不断地加入到一定质量的硝酸铜溶液中，反应情况如图。
②一种金属和两种溶质的盐溶液的反应。
示例：将铁粉不断地加入到一定质量的硝酸银、硝酸铜溶液中，随着铁粉的加入，反应情况如图。
【例题分析】
1．（2026九上·诸暨期末）小明为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法错误的是（　　）
A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质
B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在两种物质
C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg
D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子
【答案】D
【知识点】根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】金属可以将比它不活泼的金属从其可溶性盐中置换出来。
【解答】甲中锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，甲中反应后只含一种溶质，可知该溶质为氯化锌。乙中铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，硝酸铜溶液呈蓝色。
A、若滤液呈无色，说明甲中过量的锌与乙中的硝酸铜反应，生成硝酸锌和铜，滤渣中一定有银和铜，可能有过量的锌，故A正确，不符合题意；
B、若滤液呈蓝色，说明有硝酸铜，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银，则滤渣中一定有银；若甲中锌过量，则锌与部分硝酸铜反应，生成硝酸锌和铜，可知滤渣中可能含有两种物质，故B正确，不符合题意；
C、滤渣为混合物，则其中一定含有银和铜，可能含有过量的锌。铜与硝酸银反应时，每64克铜，可以置换出216克银，可知得到固体的质量将增大；若甲中锌过量，将铜置换出来，每65克锌可以置换出64克铜，可知固体的质量将减小，由于不确定各种药品之间的质量关系，所以不能确定最终固体的质量是变大了而是变小了，所以滤渣的质量可能小于2mg，故C正确，不符合题意；
D、滤渣为纯净物，即只含有一种物质，由前面分析可知，滤渣为银，甲中生成的氯化锌会与硝酸银反应生成氯化银沉淀，可知乙中没有硝酸银剩余，即滤液中不含银离子，滤液中含有锌离子和铜离子，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
2．（2026·舟山模拟） 小科用如图所示装置探究金属活动性。将足量金属M加到Y型试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝，充分反应后，倾倒Y型试管，使右管中溶液进入左管，观察到溶液蓝色变浅直至消失。下列说法正确的是（　　）
A．由右管反应现象可知金属M可能是铁
B．右管的反应过程中，溶液质量一定不变
C．左管反应结束后，左管中的固体仅有M
D．实验可得金属活动性顺序为：锌>M>银
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】A.硫酸铜溶液为蓝色溶液；
B.根据铜和硝酸银的反应产物判断；
C.根据锌和硝酸铜的反应产物和锌过量分析；
D.根据前面的现象分析三种金属的活动性强弱。
【解答】A.铜和硝酸银反应生成蓝色的硫酸铜溶液和银单质，则金属M可能是铜，故A错误；
B.铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银单质，则溶液质量肯定发生改变，故B错误；
C.左管中，锌粒和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜单质，由于锌粒过量，则左管中的固体为铜和锌，故C错误；
D.铜能够和硝酸银反应，说明活动性铜大于银；锌和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜单质，说明活动性锌大于铜，那么得到金属活动性： 锌>M>银 ，故D正确。
故选D。
【精准练习】
1．（2026九上·南湖期末）某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中的一种或几种。为了探究其成分，小明同学按照下图所示流程进行了实验。关于该实验有以下说法：
①若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中一定含有Fe；
②若步骤Ⅱ中有气泡产生，则原固体可能是纯净物也可能是混合物；
③若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定无CuO；
④若固体乙呈红色，则原固体中一定含有Fe和CuO。以上说法中正确的个数是（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】B
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质
【解析】【分析】活泼金属可以与稀硫酸反应生成盐和氢气，氧化物与活泼金属的混合物接触稀硫酸时，金属氧化物先与硫酸反应。
【解答】①若溶液甲呈浅绿色，说明溶液中含有亚铁离子，原黑色固体粉末中可能含有Fe或氧化亚铁，故①错误；
②若步骤Ⅱ中有气泡产生，说明酸过量，可能是固体中只有碳，所以酸没有被消耗，则原固体为碳；也可能是硫酸将氧化铜转化为硫酸铜，铁又将硫酸铜转化为铜，可知原固体可能是纯净物也可能是混合物，故②正确；
③若步骤Ⅱ中有红色固体析出，说明溶液中含有硫酸铜，不能说明氧化铜是否被反应完全，故③错误；
④若固体乙呈红色，即含有铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，铁与硫酸铜反应可以将铜置换出来，故④正确。
故答案为：B。
2．（2026九下·杭州月考）下列关于科学实验中“操作一现象一结论”的描述正确的是(　　)
A．把铁钉放入某蓝色溶液中，铁钉表面有红色物质析出，说明该蓝色溶液一定含有铜离子
B．向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，则溶液中一定含有硫酸根离子
C．把燃着的木条插入某无色气体中，木条熄灭，说明该气体一定是二氧化碳
D．将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，内壁出现小水珠，说明蜡烛中一定含有氧元素和氢元素
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用；金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A、铁的活动性比铜强，可以将铜从其可溶性盐中置换出来，结合溶液颜色和固体颜色进行分析。
B、不溶于酸的白色沉淀有氯化银和硫酸钡，需要考虑银离子的干扰。
C、二氧化碳不是唯一可以使木条熄灭的气体。
D、由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，氧气中含有氧元素，所以不能确定蜡烛中是否含有氧元素。
【解答】A、铜离子是蓝色的，铜单质是红色的，若溶液为蓝色，放入铁钉后铁将溶液中的铜置换出来，有红色固体析出，故A正确；
B、加入氯化钡和稀硝酸，有白色沉淀生成，白色沉淀可能是硫酸钡或氯化银，所以不能确定溶液中是否含有硫酸根离子，故B错误；
C、木条熄灭，说明该气体不能燃烧也不支持燃烧，但气体不一定是二氧化碳，例如氮气也会有相同的现象，故C错误；
D、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，内壁出现小水珠，说明有水生成，由质量守恒定律可知，蜡烛中一定含有氢元素，不能说明一定含有氧元素，因为燃烧时氧气参与反应，氧气中含有氧元素，故D错误。
故答案为：A。
3．（2026九下·金华开学考）将一定量铁粉加入含有 Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是(　　)
A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有 Cu、Ag
B．若滤渣成分为 Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种
C．若滤渣成分为 Cu、Ag，则滤液中一定有
D．若滤液中有 Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 将一定量铁粉加入含有 Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中， 则铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银单质，然后再与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜单质，据此分析判断。
【解答】A.若滤液中有AgNO3，说明硝酸铜还没有参加反应，则滤渣中一定没有Cu，故A错误；
B.若滤渣成分含有Fe，说明铁过量，那么硝酸银和硝酸铜都已完全反应，则滤液中溶质只有一种，即硝酸亚铁，故B正确；
C.加入的铁和硝酸银肯定反应生成硝酸亚铁，但不是硝酸铁，故C错误；
D.若滤液中有Cu（NO3）2，说明加入的铁肯定已经完全反应，即滤渣中不含有铁，而银和铜不能与稀硫酸反应，则加入稀硫酸一定没有气泡产生，故D错误。
故选B。
4．（2026九下·杭州模拟）小乐将一定量的锌粉加入到Al(NO3 )3、 Fe(NO3)2 和AgNO3的混合溶液中， 充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化如图所示，则下列分析正确的是（　　）
A．②表示的阳离子是 Ag+
B．③表示的阳离子是Zn2+
C．过滤得到的滤渣中只有 Ag和 Fe
D．过滤得到的滤液中只有 Zn(NO3 )2 和 Al(NO3)3
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】金属可以将比它不活泼的金属从其可溶性盐中置换出来。
【解答】锌没有铝活泼，所以不能与硝酸铝反应，可知③表示的是铝离子。锌先与硝酸银反应，
生成硝酸锌和银，再与硝酸亚铁反应，生成硝酸锌和铁，可知①表示的是银离子，②表示的是亚铁离子。由图可知，亚铁离子没有消耗完，可知锌不足，则滤渣为银和铁，溶液中的溶质为硝酸铝、硝酸锌和硝酸亚铁。
故答案为：C。
5．（2026九上·舟山期末）钴(Co)的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下表。下列预测合理的是（ ）
物质 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的溶解性 难溶 难溶 易溶 难溶
颜色 灰绿色固体 粉红色固体 溶液呈粉虾色 粉红色固体
A．Co能将Mg从 MgCl2溶液中置换出来
B．CoO能与稀盐酸反应得到粉红色溶液
C．CoCO3能与 NaOH溶液反应生成 Co(OH)2
D．Co(OH)2可由 Co与NaOH溶液反应制得
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用；酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】碱可以与酸、酸性氧化物、盐溶液反应，不能与单质以及难溶性盐反应。
【解答】A、镁的活动性比铁强，钴和铁活动性相似，可知镁的活动性比钴强，钴不能将镁从氯化镁溶液中置换出来，故A错误；
B、氧化钴属于金属氧化物，能与稀盐酸反应生成氯化钴和水，由表中信息可知，氯化钴溶液呈粉色，故B正确；
C、碳酸钴难溶于水，不能与氢氧化钠反应，故C错误；
D、钴属于金属单质，不能与氢氧化钠反应，故D错误。
故答案为：B。
6．（2025九上·杭州月考）向AgNO3和Al(NO3)3溶液中加入一定量 Zn粉和 Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是( )
A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
B．向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生
C．滤渣中一定有Ag，可能有 Cu和 Zn
D．滤液中一定有Cu(NO3)2、Al(NO3)3和 Zn(NO3)2
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 向AgNO3和Al（NO3）3溶液中加入一定量Zn粉和Cu粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银。待锌完全反应后，铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银。锌、铜均与硝酸铝不反应，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明滤液中含硝酸铜，则铜与硝酸银发生了反应，则锌已经完全反应，据此分析判断。
【解答】A.得到滤渣和蓝色滤液，说明滤液中含硝酸铜，则铜与硝酸银发生了反应，则锌已经完全反应。锌、铜与硝酸铝不反应，故滤渣中一定含银，可能含铜，则向滤渣中加入稀盐酸，铜、银均与稀盐酸不反应，故一定没有气泡产生，故A错误；
B.最终溶液呈蓝色，说明肯定有硝酸铜生成，即硝酸银肯定和铜发生反应，但是无法确定硝酸银是否存在，故向滤液中加入稀盐酸，不一定有白色沉淀产生，故B错误；
C.综上所述，铜肯定参与了反应，则比它活动性强的锌肯定完全反应，即滤渣中一定含银，可能含铜，一定不含锌，故C错误；
D.由以上分析可知，滤液中一定含硝酸铝、硝酸锌、硝酸铜，可能含硝酸银，故D正确。
故选D。
7．（2025九上·柯桥期末）将一定量的金属 Zn和金属R的混合粉末加入到一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示，R离子无色。下列说法正确的是(　　)
A．金属活动性： ZnB．b 点溶液中所含的金属阳离子是 Zn2+
C．反应结束后过滤，滤渣中一定有 Cu，可能有Zn和R
D．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液无色
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 将一定量的金属Zn和金属R的混合物粉末加入一定量的氯化铜溶液中，锌和氯化铜反应生成氯化锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuCl2=ZnCl2+Cu，锌的相对原子质量大于铜，则此时溶液质量会增大。由溶液质量的变化情况可知，溶液质量先增加后减小，说明氯化铜先和锌反应，再和R反应，据此分析解答。
【解答】A.氯化铜先和锌反应，再和R反应，则金属活动性锌大于R，故A错误；
B.b点时锌和氯化铜的反应刚好完成，而R和氯化铜的反应还未开始，则b点溶液中金属阳离子为锌离子和铜离子，故B错误；
C.反应结束时，锌肯定完全反应，那么滤渣中肯定存在Cu，一定没有锌，故C错误；
D.R离子无色，而滤渣中可能含有R，肯定存在铜，但是铜不与稀硫酸反应，因此滤液无色，故D正确。
故选D。
8．（2025九上·台州月考）向一定质量AgNO3和 Fe(NO3)2的混合溶液中加入 Zn，溶液质量与加入 Zn的质量关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．a点溶液中的溶质有2种
B．c点溶液中的溶质为Zn(NO3)2
C．若取 bc段溶液，滴加稀盐酸，有白色沉淀生成
D．取d点的固体，加入稀盐酸，无气泡产生
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 根据金属与盐溶液的反应进行分析，在金属活动性顺序中，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，且置换时先把最弱的金属置换出来，并通过各反应的关系进行溶液质量的变化分析。
【解答】 在金属活动性顺序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定质量AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn，则锌先和硝酸银反应，再和硝酸亚铁反应。
A.在a点时，硝酸银没有全部参加反应，溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌，溶质是三种，故A错误；
B.c点时硝酸亚铁和硝酸银恰好完全反应，溶液中只有硝酸锌，故B正确；
C.b～c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程，因此滴加稀盐酸，不会产生沉淀，故C错误；
D.取d点的固体，有过量的锌，在加入稀盐酸，有气泡产生，故D错误。
故选B。
9．（2025九上·衢州期末）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（　　）
A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B．两支试管混合后，固体总质量一定增加
C．滤渣中一定有，一定没有和
D．滤液中的溶质一定有、和
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】在金属活动性顺序表中，只有排在前面的金属才能将后面的金属从盐溶液中置换出来，据此分析判断即可。
【解答】A.根据铁不能与氯化锌反应，能与氯化铜反应，可以判断活动性顺序：锌>铁>铜，故A正确不合题意；
B.由于每56份质量的铁能置换出64份质量的铜，则进入溶液的质量小于析出铜的质量，所以两支试管混合后，固体总质量一定增加，故B正确不合题意；
C.锌和铁都会与稀盐酸反应生成氢气，则滤渣中一定有Cu，一定没有Fe和Zn，故C正确不合题意；
D.滤液中的溶质一定有FeCl2、ZnCl2，可能含有CuCl2，故D错误符合题意。
故选D。
10．（2025九上·衢州期末）如图，小科为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量金属M的粉末逐渐加入到AgNO3与 Cu(NO3)2的混合溶液中。根据实验现象得出以下判断，其中正确的是(　　)
A．滤液中一定没有银离子
B．滤渣中一定不含单质M
C．滤渣中一定不含铜单质
D．金属M的化学性质活泼性介于银和铜之间
【答案】A
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 根据题意向滤渣中加入稀盐酸产生了无色气体，而银和铜都不能和稀盐酸反应，说明在滤渣存在着活泼金属，进而可以判断加入的M比铜和银都活泼，且排在顺序表中氢的前面，从而可以判断滤液中的银离子和铜离子已被完全置换出来，据此解答该题．
【解答】 向滤渣中加入稀盐酸产生了无色气体，而银和铜都不能和稀盐酸反应，说明在滤渣存在着活泼金属M，则加入的M比铜和银都活泼，且排在顺序表中氢的前面，从而可以判断滤液中的银离子和铜离子已被完全置换出来：
AB.由于活泼金属是过量的，所以滤液中一定没有银离子，故A正确，B错误；
C.活泼金属是过量的，所以滤渣中一定含有金属铜，故C错误；
D.金属M的金属活动性大于银和铜，故D错误。
故选A。
11．（2024九上·杭州月考）一定量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合液，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示.下列正确的是（　　)
A．o~a间发生的反应是锌和Cu(NO3)2溶液
B．a~b间（不含两点）的溶液中滴加稀盐酸会出现白色沉淀
C．c~d间（不含两点）的滤渣中加入稀盐酸会有气泡
D．当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量分数减少
【答案】B
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据题意可知，锌粉先和硝酸银反应，生成硝酸锌和银单质；锌粉再和硝酸铜反应，生成铜单质和硝酸锌，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，ab段有三种溶质，应该为锌和硝酸银的反应；cd段有两种溶质，应该是硝酸铜和锌的反应。
A.o~a间发生的反应是锌和AgNO3溶液，故A错误；
B.a~b间（不含两点），硝酸银正在和锌反应，因为存在银离子，所以在溶液中滴加稀盐酸会出现白色沉淀氯化银，故B正确；
C.c~d间（不含两点）的滤渣中为铜和银，二者都不与稀盐酸反应，故C错误；
D.当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，此时硝酸铜还未开始反应，则溶液中Cu(NO3)2的质量分数不变，故D错误。
故选B。
12．（2024九上·龙湾月考）在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，反应停止后，滤液仍为蓝色，有关判断正确的是（　　）
A．滤渣中一定有银，没有铜和锌
B．滤渣中一定有银和锌，可能有铜
C．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银
D．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银
【答案】D
【知识点】金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】锌先与硝酸银溶液反应，硝酸银溶液反应完，若还有锌，锌才能与硝酸铜溶液反应，反应停止后过滤，滤液仍为蓝色，说明溶液中含有硝酸铜。
【解答】反应停止时，滤液仍为蓝色，那么肯定存在硝酸铜溶液，那么可能硝酸银完全反应，也可能硝酸银有剩余，则滤液中肯定存在反应产物硝酸锌和硝酸铜，可能含有硝酸银。
由于锌和硝酸银的反应，因此滤渣中肯定存在银。由于无法判断硝酸铜是否开始反应，因此滤渣中可能含有铜，肯定没有锌。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
13．（2024九上·海曙期中）将一定量的金属M（M>H>Cu>Ag）加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，根据实验分析不正确的是（　　）
①若滤液为蓝色，则滤渣中一定含Ag、Cu
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体，则滤渣中一定有Cu
③若滤渣含有M，则滤液中的溶质种类最多含3种，最少含1种
④若滤液只含一种溶质，滤渣可能含三种金属
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】D
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】根据题意，活动性顺序是M＞H＞Cu＞Ag，将一定量的金属M加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，M优先与AgNO3反应生成硝酸M和银，AgNO3反应完，若还有M，M才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸M和铜，进行分析判断。
【解答】①活动性顺序是M＞H＞Cu＞Ag，将一定量的金属M加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，M优先与AgNO3反应生成硝酸M和银，AgNO3反应完，若还有M，M才能与Cu（NO3）2反应生成硝酸M和铜。若滤液为蓝色，说明滤液中含有硝酸铜，硝酸铜可能没有参加反应，也可能是部分参加了反应，则滤渣中一定含Ag，可能含有Cu，故说法错误。
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体，银、铜均不能与稀盐酸反应，说明滤渣中含有M，即M是过量的，则滤渣中一定有Cu，故说法正确。
③若滤渣含有M，说明M是过量的，则滤液中的溶质种类只有硝酸M1种，故说法错误。
④若滤液只含一种溶质，可能是M和硝酸铜恰好完全反应，也可能是M是过量的，若M过量，滤渣可能含银、铜、M三种金属，故说法正确。
故②④说法正确。
故选D。
14．（2026九下·杭州月考）暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，固体中所含成分有铁粉、碳粉、氯化钠和蛭石(蛭石不溶于水也不与酸反应)。为检测其所含成分，某科学小组做如下实验，请回答：
（1）将暖宝宝贴在人体手腕处，是通过　 　(填“热传递”或“做功”)使局部温度升高。适宜的温度可以促进体内葡萄糖在酶的催化作用下彻底氧化分解为　 　并释放能量。
（2）要将图甲滤液中的氯化钠全部转化为沉淀，从而计算氯化钠的质量，可以加入以下哪些试剂 ____。
A．硝酸钙 B．硝酸银 C．碳酸钙 D．碳酸钠
（3）请设计一种方案证明图甲滤渣中含有铁(写出实验步骤和判断依据)。　 　
（4）该科学小组根据配料也制作了一个暖宝宝，用传感器测试温度变化如图乙，与市售“暖宝宝”相比，自制“暖宝宝”的不足之处是　 　(任写一点即可)。
【答案】（1）热传递；水和二氧化碳（2）B
（3）向滤渣中加入稀盐酸，若有气泡生成，说明含有铁（合理即可）
（4）升温慢（或温度低，或持续时间短，任写一点即可）
【知识点】动物的呼吸作用；物体内能的改变方法；盐的性质及用途；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）有氧呼吸分解葡萄糖，将其转化为水和二氧化碳的同时向外放出热量。
（2）要将氯化钠转化为沉淀，实际是要将氯离子转化为沉淀，氯离子能与银离子结合成氯化银沉淀，据此进行选择。
（3）根据铁是活泼金属，能与酸反应生成氢气进行分析。
（4）结合图像进行分析，可以从最高温度、放热持续时间的角度进行分析。
【解答】（1） 暖宝宝通过铁粉与氧气反应放热，热量通过热传递的方式传递给人体，使局部温度升高。
葡萄糖在体内通过有氧呼吸，彻底被分解成水和二氧化碳，同时释放出能量。
（2）A、硝酸钙与氯化钠混合没有沉淀生成，故A错误；
B、硝酸银与氯化钠反应生成氯化银沉淀，可根据沉淀质量计算氯化钠的质量，故B正确；
C、碳酸钙本身就是沉淀且不能与氯化钠反应，故C错误；
D、碳酸钠不能与氯化钠反应，故D错误。
故答案为：B。
（3）铁是活泼金属，能与酸反应生成氢气，将观察到有气泡生成，要证明滤渣中是否含铁粉，操作为：向滤渣中加入稀盐酸，若有气泡生成，说明含有铁（合理即可）。
（4）由图像可知，自制暖宝宝的不足之处可能包括：
1. 升温慢：自制暖宝宝可能反应速率较慢，导致温度上升缓慢。
2. 温度低：自制暖宝宝可能放热不足，最高温度低于市售产品。
3. 持续时间短：自制暖宝宝可能放热时间较短，无法长时间维持温度。
15．（2026九上·宁波期末）某兴趣小组利用废镍材料(含有金属 Ni 及少量 Fe、Ag)探究相关物质的性质并回收镍，设计流程如图甲所示(部分产物略去)。
查阅资料：a. H2O2溶液可将Fe2+转化为Fe3+。
b. 已知： (
c. Fe3+、Ni2+转化为对应的氢氧化物沉淀时，溶液pH有如图乙关系。
（1）步骤Ⅰ中的化学反应属于的类型是　 　。
（2）结合流程图， Ni、Fe、Ag三种金属中，金属活动性最强的是　 　。
（3） 滤液②中有 Ni2+、无Fe3+， 则滤液②pH可能为（ ）。
A．pH=2 B．pH=3 C．pH=6 D．pH=10
（4）如果在滤液②中获得5.9g的镍，则至少需要加入多少质量的铁粉。
【答案】（1）置换反应（2）Fe（3）C
（4）设至少需要加入铁粉的质量为 x
x＝5.6g
答：至少需要加入铁粉的质量为 5.6g
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系；pH值的测量及方法；金属活动性顺序及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）初中化学四大基本反应类型：①化合反应是指两种或两种以上物质反应生成一种新物质（A+B→AB）。②分解反应是指一种物质分解生成两种或两种以上新物质（AB→A+B）。③置换反应是指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（A+BC→B+AC）。④复分解反应是指两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物（AB+CD→AD+CB）。
（2）活动性强的金属可以把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
（3）pH是反映物质酸碱性强弱的指标，其范围通常在0~14之间。pH越低，酸性越强；pH越高，碱性越强；pH等于7的物质呈中性。
（4）题目提供的反应②与铁硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍，根据质量守恒定律计算。
【解答】（1）步骤Ⅰ中发生的反应是废镍材料与稀硫酸反应，生成硫酸镍和氢气。根据题目提供的反应①，这是一种单质与化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应。
（2）从流程图和题目提供的反应②可以看出，铁能够置换出镍离子，说明铁的金属活动性强于镍。另外，银（Ag）在流程图中未参与反应，说明其活动性较弱。根据金属活动性顺序，铁（Fe）的活动性最强，其次是镍（Ni），最后是银（Ag）。
（3）根据题目提供的图乙，Fe3+完全沉淀的pH约为3.2，而Ni2+开始沉淀的pH约为7。题目说明滤液②中有Ni2+、无Fe3+，说明pH应满足以下条件：pH>3.2，确保Fe3+完全沉淀）；pH<7（确保Ni2+未沉淀）。只有选项C中pH=6满足3.2 < pH < 7。
故正确答案为：（1）置换反应；（2）Fe；（3）C；（4）5.6g。
16．（2026九上·义乌期末）在研究锌和铜的金属活动性顺序时，小科用锌片与5%的硫酸铜溶液反应，发现实验现象不明显。小科用锌片与5%的氯化铜溶液反应，发现有红色物质析出，并且有气体产生。是什么原因导致了该反应现象的差异呢
【问题提出】从微观角度分析，硫酸铜、氯化铜溶液中，只是所含酸根不同。
【提出猜想】
猜想①：Cl-能促进锌和Cu2+的反应，SO42-对反应无影响。
猜想②：Cl-对反应无影响，SO42-有抑制锌和Cu2+反应的作用。
猜想③：Cl-能促进锌和Cu2+的反应，SO42-有抑制锌和Cu2+反应的作用。
【实验探究】
组别 试管中的物质 反应现象 反应片刻后添加固体试剂 添加试剂后的实验现象
1 5% CuCl2 溶液 5mL锌片1g 有大量的红色物质析出，且有大量气泡产生。 无明显改变
2 5% CuSO4 溶液 5mL锌片1g 锌片边缘有很少量红色物质析出，有少量气泡逸出。 1g NaCl 明显加快
3 5% CuSO4溶液 5mL锌片1g 锌片边缘有很少量红色物质析出，有少量气泡逸出。 无明显改变
（1）为了保证实验结论的准确性，实验前对锌片的处理是　 　。
（2）根据上述探究，猜想　 　与实验结果相吻合。
（3）设计第3组实验的目的是　 　。
（4）经检验所得，锌片和CuCl2、CuSO4溶液反应所放出的气体为氢气。小科查阅资料后得到一个信息：CuCl2和 CuSO4溶液都为酸性溶液。根据资料和实验结论可推断出，锌分别与相同H+浓度的稀盐酸、稀硫酸反应，反应比较剧烈的是　 　。
【答案】（1）用砂纸打磨锌片表面，去除锌片表面的氧化膜
（2）①
（3）作为对照实验，排除Na+对反应的影响
（4）稀盐酸
【知识点】金属的化学性质；金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】（1）金属表面处理：锌是一种活泼金属，在空气中容易与氧气反应，在表面形成一层致密的氧化膜。这层氧化膜会阻碍锌与溶液中铜离子的接触和反应，影响实验现象的观察和结论的准确性，因此实验前需要去除。
（2）对照实验与猜想验证：科学探究中通过设置对照实验，可以控制变量，分析不同因素对实验的影响。本实验通过对比加入不同离子后的反应现象，来验证关于Cl-和硫酸根离子对反应影响的猜想。
（3）控制变量法：在设计第 3 组实验时，加入的NaNO3提供了Na+和NO3-，而第 2 组加入的NaCl提供了Na+和Cl-。
（4）反应速率与离子影响：根据实验结论，Cl-能促进锌与Cu2+的反应，而硫酸根离子有抑制作用。将此结论类推到锌与酸的反应中，稀盐酸提供Cl-，稀硫酸提供硫酸根离子，因此可以推断反应的剧烈程度。
【解答】 （1）锌片在空气中放置后，表面会生成一层氧化锌薄膜。为了保证实验结论的准确性，实验前需要用砂纸打磨锌片表面，去除锌片表面的氧化膜，使其能与溶液充分接触。
（2）根据上述探究，加入1gK2SO4，无明显改变，说明硫酸根离子对反应无影响，加入1gNaCl，明显加快，说明Cl-能促进锌和Cu2+的反应，猜想①与实验结果相吻合。
（3）第 2 组实验加入了NaCl，其中含有Na+和Cl-。第 3 组实验加入NaNO3，只提供Na+，反应无明显变化。因此，设计第 3 组实验的目的是作为对照实验，排除Na+对反应的影响，从而证明Cl-是促进了反应。
（4）经检验所得，锌片和CuCl2、CuSO4溶液反应所放出的气体为氢气。小科查阅资料后得到一个信息：CuCl2和CuSO4溶液都为酸性溶液。根据资料和实验结论可推断出，锌分别与相同H+浓度的稀盐酸、稀硫酸反应，反应比较剧烈的是稀盐酸，是因为稀盐酸中的氯离子能够促进反应的进行。
故答案为：（1）用砂纸打磨锌片表面，去除锌片表面的氧化膜；
（2）①；
（3）作为对照实验，排除Na+对反应的影响；
（4）稀盐酸。
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重难题型十三 反应后滤液、滤渣成分的分析
【知识讲解】
①一种金属与一种盐溶液
示例：将铁粉不断地加入到一定质量的硝酸铜溶液中，反应情况如图。
②一种金属和两种溶质的盐溶液的反应。
示例：将铁粉不断地加入到一定质量的硝酸银、硝酸铜溶液中，随着铁粉的加入，反应情况如图。
【例题分析】
1．（2026九上·诸暨期末）小明为探究金属的化学性质进行图1所示实验，充分反应后，甲试管内的溶液只含一种溶质。然后将甲、乙两支试管内的物质倒入烧杯，如图2所示。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。下列说法错误的是（　　）
A．若滤液呈无色，则滤渣中可能存在3种物质
B．若滤液呈蓝色，则滤渣中可能存在两种物质
C．若滤渣为混合物，则其质量可能小于2mg
D．若滤渣为纯净物，则滤液中可能存在3种金属离子
2．（2026·舟山模拟） 小科用如图所示装置探究金属活动性。将足量金属M加到Y型试管右管中，观察到溶液逐渐变蓝，充分反应后，倾倒Y型试管，使右管中溶液进入左管，观察到溶液蓝色变浅直至消失。下列说法正确的是（　　）
A．由右管反应现象可知金属M可能是铁
B．右管的反应过程中，溶液质量一定不变
C．左管反应结束后，左管中的固体仅有M
D．实验可得金属活动性顺序为：锌>M>银
【精准练习】
1．（2026九上·南湖期末）某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中的一种或几种。为了探究其成分，小明同学按照下图所示流程进行了实验。关于该实验有以下说法：
①若溶液甲呈浅绿色，则原黑色固体粉末中一定含有Fe；
②若步骤Ⅱ中有气泡产生，则原固体可能是纯净物也可能是混合物；
③若步骤Ⅱ中有红色固体析出，则固体乙中一定无CuO；
④若固体乙呈红色，则原固体中一定含有Fe和CuO。以上说法中正确的个数是（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
2．（2026九下·杭州月考）下列关于科学实验中“操作一现象一结论”的描述正确的是(　　)
A．把铁钉放入某蓝色溶液中，铁钉表面有红色物质析出，说明该蓝色溶液一定含有铜离子
B．向某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸，产生白色沉淀，则溶液中一定含有硫酸根离子
C．把燃着的木条插入某无色气体中，木条熄灭，说明该气体一定是二氧化碳
D．将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，内壁出现小水珠，说明蜡烛中一定含有氧元素和氢元素
3．（2026九下·金华开学考）将一定量铁粉加入含有 Cu(NO3)2和AgNO3两种溶质的溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。则下列说法正确的是(　　)
A．若滤液中有AgNO3，则滤渣中一定没有 Cu、Ag
B．若滤渣成分为 Cu、Ag、Fe，则滤液中溶质只有一种
C．若滤渣成分为 Cu、Ag，则滤液中一定有
D．若滤液中有 Cu(NO3)2，则滤渣中加入稀硫酸一定会有气泡产生
4．（2026九下·杭州模拟）小乐将一定量的锌粉加入到Al(NO3 )3、 Fe(NO3)2 和AgNO3的混合溶液中， 充分反应后将混合物过滤得到滤液和滤渣。已知混合溶液中的某些阳离子个数随时间的变化如图所示，则下列分析正确的是（　　）
A．②表示的阳离子是 Ag+
B．③表示的阳离子是Zn2+
C．过滤得到的滤渣中只有 Ag和 Fe
D．过滤得到的滤液中只有 Zn(NO3 )2 和 Al(NO3)3
5．（2026九上·舟山期末）钴(Co)的金属活动性与铁相似，钴的化合物相关性质如下表。下列预测合理的是（ ）
物质 CoO Co(OH)2 CoCl2 CoCO3
在水中的溶解性 难溶 难溶 易溶 难溶
颜色 灰绿色固体 粉红色固体 溶液呈粉虾色 粉红色固体
A．Co能将Mg从 MgCl2溶液中置换出来
B．CoO能与稀盐酸反应得到粉红色溶液
C．CoCO3能与 NaOH溶液反应生成 Co(OH)2
D．Co(OH)2可由 Co与NaOH溶液反应制得
6．（2025九上·杭州月考）向AgNO3和Al(NO3)3溶液中加入一定量 Zn粉和 Cu粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。关于该滤渣和滤液说法正确的是( )
A．向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生
B．向滤液中加入稀盐酸，一定有白色沉淀产生
C．滤渣中一定有Ag，可能有 Cu和 Zn
D．滤液中一定有Cu(NO3)2、Al(NO3)3和 Zn(NO3)2
7．（2025九上·柯桥期末）将一定量的金属 Zn和金属R的混合粉末加入到一定量的氯化铜溶液中，溶液质量的变化情况如图所示，R离子无色。下列说法正确的是(　　)
A．金属活动性： ZnB．b 点溶液中所含的金属阳离子是 Zn2+
C．反应结束后过滤，滤渣中一定有 Cu，可能有Zn和R
D．反应结束后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸有气泡产生，则滤液无色
8．（2025九上·台州月考）向一定质量AgNO3和 Fe(NO3)2的混合溶液中加入 Zn，溶液质量与加入 Zn的质量关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．a点溶液中的溶质有2种
B．c点溶液中的溶质为Zn(NO3)2
C．若取 bc段溶液，滴加稀盐酸，有白色沉淀生成
D．取d点的固体，加入稀盐酸，无气泡产生
9．（2025九上·衢州期末）兴趣小组按如图流程进行实验（每步均充分反应）。反应结束后，将烧杯内物质进行过滤，向滤渣中加入少量稀盐酸，无明显现象，下列说法不正确的是（　　）
A．由实验可判断出铁、铜、锌的活动性顺序
B．两支试管混合后，固体总质量一定增加
C．滤渣中一定有，一定没有和
D．滤液中的溶质一定有、和
10．（2025九上·衢州期末）如图，小科为了探究金属与盐溶液的反应规律，将一定质量金属M的粉末逐渐加入到AgNO3与 Cu(NO3)2的混合溶液中。根据实验现象得出以下判断，其中正确的是(　　)
A．滤液中一定没有银离子
B．滤渣中一定不含单质M
C．滤渣中一定不含铜单质
D．金属M的化学性质活泼性介于银和铜之间
11．（2024九上·杭州月考）一定量的Cu(NO3)2和AgNO3的混合液，现向其中加入一定量的锌粉，参加反应的锌的质量与溶液中金属离子种类的关系如图所示.下列正确的是（　　)
A．o~a间发生的反应是锌和Cu(NO3)2溶液
B．a~b间（不含两点）的溶液中滴加稀盐酸会出现白色沉淀
C．c~d间（不含两点）的滤渣中加入稀盐酸会有气泡
D．当参加反应的锌质量分别为m1、m2时，溶液中Cu(NO3)2的质量分数减少
12．（2024九上·龙湾月考）在硝酸银、硝酸铜的混合溶液中加入一定量的锌粉，反应停止后，滤液仍为蓝色，有关判断正确的是（　　）
A．滤渣中一定有银，没有铜和锌
B．滤渣中一定有银和锌，可能有铜
C．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜、硝酸银
D．滤液中一定有硝酸锌、硝酸铜，可能有硝酸银
13．（2024九上·海曙期中）将一定量的金属M（M>H>Cu>Ag）加入到含有硝酸铜、硝酸银的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，根据实验分析不正确的是（　　）
①若滤液为蓝色，则滤渣中一定含Ag、Cu
②向滤渣中加入稀盐酸产生无色气体，则滤渣中一定有Cu
③若滤渣含有M，则滤液中的溶质种类最多含3种，最少含1种
④若滤液只含一种溶质，滤渣可能含三种金属
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
14．（2026九下·杭州月考）暖宝宝是常见的局部取暖贴剂，固体中所含成分有铁粉、碳粉、氯化钠和蛭石(蛭石不溶于水也不与酸反应)。为检测其所含成分，某科学小组做如下实验，请回答：
（1）将暖宝宝贴在人体手腕处，是通过　 　(填“热传递”或“做功”)使局部温度升高。适宜的温度可以促进体内葡萄糖在酶的催化作用下彻底氧化分解为　 　并释放能量。
（2）要将图甲滤液中的氯化钠全部转化为沉淀，从而计算氯化钠的质量，可以加入以下哪些试剂 ____。
A．硝酸钙 B．硝酸银 C．碳酸钙 D．碳酸钠
（3）请设计一种方案证明图甲滤渣中含有铁(写出实验步骤和判断依据)。　 　
（4）该科学小组根据配料也制作了一个暖宝宝，用传感器测试温度变化如图乙，与市售“暖宝宝”相比，自制“暖宝宝”的不足之处是　 　(任写一点即可)。
15．（2026九上·宁波期末）某兴趣小组利用废镍材料(含有金属 Ni 及少量 Fe、Ag)探究相关物质的性质并回收镍，设计流程如图甲所示(部分产物略去)。
查阅资料：a. H2O2溶液可将Fe2+转化为Fe3+。
b. 已知： (
c. Fe3+、Ni2+转化为对应的氢氧化物沉淀时，溶液pH有如图乙关系。
（1）步骤Ⅰ中的化学反应属于的类型是　 　。
（2）结合流程图， Ni、Fe、Ag三种金属中，金属活动性最强的是　 　。
（3） 滤液②中有 Ni2+、无Fe3+， 则滤液②pH可能为（ ）。
A．pH=2 B．pH=3 C．pH=6 D．pH=10
（4）如果在滤液②中获得5.9g的镍，则至少需要加入多少质量的铁粉。
16．（2026九上·义乌期末）在研究锌和铜的金属活动性顺序时，小科用锌片与5%的硫酸铜溶液反应，发现实验现象不明显。小科用锌片与5%的氯化铜溶液反应，发现有红色物质析出，并且有气体产生。是什么原因导致了该反应现象的差异呢
【问题提出】从微观角度分析，硫酸铜、氯化铜溶液中，只是所含酸根不同。
【提出猜想】
猜想①：Cl-能促进锌和Cu2+的反应，SO42-对反应无影响。
猜想②：Cl-对反应无影响，SO42-有抑制锌和Cu2+反应的作用。
猜想③：Cl-能促进锌和Cu2+的反应，SO42-有抑制锌和Cu2+反应的作用。
【实验探究】
组别 试管中的物质 反应现象 反应片刻后添加固体试剂 添加试剂后的实验现象
1 5% CuCl2 溶液 5mL锌片1g 有大量的红色物质析出，且有大量气泡产生。 无明显改变
2 5% CuSO4 溶液 5mL锌片1g 锌片边缘有很少量红色物质析出，有少量气泡逸出。 1g NaCl 明显加快
3 5% CuSO4溶液 5mL锌片1g 锌片边缘有很少量红色物质析出，有少量气泡逸出。 无明显改变
（1）为了保证实验结论的准确性，实验前对锌片的处理是　 　。
（2）根据上述探究，猜想　 　与实验结果相吻合。
（3）设计第3组实验的目的是　 　。
（4）经检验所得，锌片和CuCl2、CuSO4溶液反应所放出的气体为氢气。小科查阅资料后得到一个信息：CuCl2和 CuSO4溶液都为酸性溶液。根据资料和实验结论可推断出，锌分别与相同H+浓度的稀盐酸、稀硫酸反应，反应比较剧烈的是　 　。
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