初中化学金属和溶液反应后滤渣和滤液成分分析思路

初中化学金属过滤原理教案教学目标：1. 了解金属过滤的基本原理；2. 掌握金属过滤的实验方法和步骤；3. 能够应用金属过滤原理解决日常生活中的问题。

教学重点：1. 金属过滤的定义和原理；2. 金属过滤实验的操作步骤；3. 案例分析，应用金属过滤解决问题。

教学准备：1. 班级金属过滤实验装置；2. 水、沙、细铁屑等物质用于实验；3. 课件、教学PPT等辅助教学资料。

教学步骤：一、导入（5分钟）1. 讲述金属过滤在日常生活中的应用，引发学生对金属过滤的兴趣；2. 提出问题：“什么是金属过滤？它的原理是什么？”二、理论讲解（15分钟）1. 定义金属过滤：金属过滤是利用金属网或金属棉等金属材料具有的孔隙结构，使过滤的体积大于孔隙大小的原理，将混合物中的颗粒分离出来的过程。

2. 介绍金属过滤的原理：金属过滤器的孔隙大小限制了可以通过的粒子大小，从而实现过滤分离的效果。

三、实验操作（20分钟）1. 展示金属过滤实验装置，说明实验原理和步骤；2. 将混有水、沙、细铁屑的容器倒入过滤器中进行过滤；3. 观察实验结果，让学生感受金属过滤的效果。

四、实验分析和讨论（10分钟）1. 让学生总结实验结果，解释为什么只有水通过了金属过滤器；2. 引导学生进一步思考，金属过滤在生活中的应用及重要性。

五、案例分析（10分钟）1. 提供实际案例，让学生分析如何利用金属过滤原理解决问题；2. 讨论案例中的解决方案并引发学生思考。

六、课堂小结（5分钟）1. 回顾今天学习的内容，强调金属过滤的应用和重要性；2. 提醒学生做好课后复习，巩固所学知识。

教学反思：本堂课通过实验操作和案例分析相结合的方式，旨在让学生深入理解金属过滤的原理和应用。

在今后的教学中，可以适当增加更多的实际案例，引导学生主动思考和应用所学知识。

专题5 反应后所得物质的成分1．课堂上，老师演示氢气还原氧化铜实验时，试管内壁出现光亮的紫红色。

科学兴趣小组重做了这个实验，小明发现试管内壁显砖红色。

为什么会出现不同的颜色呢？是否产生了别的物质？小明查阅了相关资料。

资料1：氧化亚铜是砖红色不溶于水的固体资料2：氧化亚铜能与硫酸反应，化学方程式为Cu2O+H2SO4＝Cu+CuSO4+H2O于是，小明往试管中加入一些稀硫酸浸泡一段时间后，根据产生的现象得出结论：附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜。

（1）得出“附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜”这一结论，依据的现象是。

（2）小明与其他几个兴趣小组的同学进行了交流，发现加热前：第一小组是在潮湿的试管中加氧化铜粉未的；第二小组氧化铜粉末堆积在试管底部；第三小组氧化铜粉末薄薄地平铺在试管内壁。

三个小组其他操作都相同且规范。

结果是第一、二小组实验后试管内壁都显砖红色，第三小组试管内壁显光亮的紫红色。

通过比较分析，试管内壁出现砖红色物质的原因可能是。

（3）第三小组实验虽然很成功，但是实验后试管内壁不容易清洗。

老师告诉他们这是由于氧化铜粉末铺在试管内壁上造成的。

如何既让实验成功又不会在试管内壁留下难以清洗的铜？小明经过思考重新设计了一个实验：他选择一束光亮的铜丝，对铜丝进行处理，将处理过的铜丝代替氧化铜粉末进行验，达到了预期的效果。

【答案】（1）试管中溶液变蓝色，试管壁红色变浅；故答案为：试管中溶液变蓝色，试管壁红色变浅（2）参与反应的氢气量不足或反应不充分（3）绕成螺旋状后，在酒精灯火焰上灼烧【解析】（1）得出“附着在试管内壁上的物质中含有氧化亚铜”这一结论，依据的现象是：试管中溶液变蓝色，试管壁红色变浅；（2）结果是第一、二小组实验后试管内壁都显砖红色，第三小组试管内壁显光亮的紫红色。

通过比较分析，试管内壁出现砖红色物质的原因可能是：参与反应的氢气量不足或反应不充分；（3）小明经过思考重新设计了一个实验：他选择一束光亮的铜丝，对铜丝进行绕成螺旋状后，在酒精灯火焰上灼烧处理，将处理过的铜丝代替氧化铜粉末进行验，达到了预期的效果。

精选全文完整版（可编辑修改）中考化学流程图题的解法技巧工业流程图题的内容往往与生产、生活实际联系密切，因此从题干部分看一般都是采取流程图的模式。

解题方法是阅读完流程图后结合相关信息回答问题。

1．流程图的形式各异，有的以操作名称作为框图形成流程的主线，有的以物质作框，有的以设备作框。

从近几年的试题看常见的一种形式是以操作名称为主线，物质随着操作发生变化。

2．这类题目中通常还包含简单的实验设计，且实验一般为制备或对样品的定性定量分析实验。

专题归纳一、考查内容和特点1．考查内容(1)化学反应原理。

(2)元素化合物知识。

(3)实验操作及名称。

(4)物质除杂、分离。

(5)流程中的物质转化和循环。

2．特点(1)情境真实。

(2)框图信息新颖。

(3)问题设计广泛。

(4)综合性强。

(5)思维容量大。

二、解题思路1．从题干中获取有用信息，了解生产的产品。

2．分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。

抓住一个关键点：一切反应或操作都是为了获得产品。

3．从问题中获取信息，帮助解题。

多数试题重点考查利用题干中的信息解决问题的能力以及物质的制备，考查有关化学实验操作，同时考查化学方程式的书写技能。

关键：实验原理、装置原理、操作原理三结合。

三、与初中内容有关的化学工业1．海水资源的开发和利用(如从海水中提取氯化钠和氯化镁等)。

2．金属回收工业：Mg、Fe、Cu等。

3．工业废水处理。

4．氯碱工业。

四、工业流程图题题型的结构、解题方法和思路1．题型结构题头(引入信息)→题干(提取信息，应用解题)→题尾(得出结论或产品)。

2．解题方法和思路3．具体操作(1)关注“箭头”：箭头进入的是投料(即反应物)，出去的是生成物(包括主产物和副产物)。

(2)关注方框内所指。

(3)关注流程“三线”和“核心”(如下图)。

三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。

金属与盐溶液反应后成分的判断构建思维模型“一刀切”法——由弱到强，左渣右液常见问题：1、反应前后质量变化分析一种金属与一种金属盐溶液反应（以锌和硝酸铜反应为例）：溶液质量增大，因为参加反应的Cu(NO3)2的质量小于生成的Zn(NO3)2的质量；固体质量减小，因为参加反应的Zn的质量大于生成的Cu的质量；一种金属与两种金属盐溶液反应（将锌粉加入一定量的硝酸铜和硝酸银的混合溶液中）：Zn与AgNO3反应，溶液质量减小，Zn与Cu(NO3)2反应，溶液质量增大，当减小的质量等于增大的质量时，所得溶液的质量等于原混合溶液的质量2、反应后成分的判断即滤渣、滤液成分例1向氯化铜和氯化镁的混合溶液中加入一定质量的锌粒，充分反应后过滤，滤液呈蓝色。

(1)发生反应的化学方程式为__________________________。

(2)滤液中的溶质有哪些？(写化学式) 。

(3)充分反应后溶液质量________(填“增大”“不变”或“减小”)。

(4)向滤渣上滴加稀盐酸，________(填“有”“无”或“无法确定”)气泡产生.(5)反应后溶液质量增加是因为例2(2022焦作二模)在AgNO3、Cu(NO3)2、Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量铁粉，充分反应后过滤。

(1)写出一定发生反应的化学方程式。

(2)猜想：滤液中溶质为AgNO3、Mg(NO3)2和Fe(NO3)2，请分析该猜想不合理的原因。

(3)若溶液呈蓝色，试分析滤液成分、滤渣成分(4)若向滤渣上滴加稀盐酸，有气泡产生，试分析滤液成分、滤渣成分(5)反应后溶液质量一定减小是因为例3.某化学小组用一定量AgNO3和Al(NO3)3的混合溶液进行了右图实验，已知溶液甲呈蓝色。

（1）向固体乙上滴加盐酸时（填“有”或“没有”）气泡产生。

（2）溶液甲中一定含有哪些溶质？（写化学式）（3）请写出该实验过程中所发生反应的化学方程式。

练习1.[2022河南23(2)题2分]某同学在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定质量的锌粉，充分反应后过滤，发现滤液仍呈蓝色。

压轴题02金属与盐溶液反应后的成分分析类型一：实验方案可行性分析类型二：定性分析反应后固体成分和溶液组成类型三：定量分析反应后固体成分和溶液组成1.解题方法第一步：将题目中涉及的金属，按照金属的活动性由强到弱的顺序排列；第二步：判断能发生哪些反应及反应的先后顺序，写出相应的化学方程式；第三步：根据题干信息(实验现象、隐含条件等)判断反应后滤液、滤渣成分及质量变化等。

2.反应物质类型（1）一种金属与两种金属盐溶液反应，在金属活动性顺序中两种金属距离越远越先反应。

（2）一种金属和多种盐的混合溶液反应，金属先和最不活泼的金属的盐溶液反应。

（3）多种金属与一种盐溶液反应，最活泼的金属先和盐溶液反应。

类型一：实验方案可行性分析1．（2023春·山东临沂·九年级校考阶段练习）某同学欲选用下列几组试剂探究Al、Fe、Cu 三种金属的活动性顺序，其中不能达到目的的是（）A．Fe、Cu、Al2(SO4)3溶液B．Al、Cu、FeSO4溶液C．Fe、Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液D．Al、Fe、Cu、稀H2SO4【答案】A【详解】A、Fe、Cu与Al2(SO4)3溶液均不反应，说明活动性：Al>Fe、Al>Cu，但无法确定Fe与Cu的活动性强弱，不能达到目的；B、Al可与FeSO4溶液反应并置换出Fe，说明活动性：Al>Fe，Cu与FeSO4溶液不反应，说明活动性：Fe>Cu，可得到三种金属的活动性：Al>Fe>Cu，能达到目的；C、Fe与Al2(SO4)3溶液不反应，说明活动性：Al>Fe，Fe可与CuSO4溶液反应并置换出Cu，说明活动性：Fe>Cu，可得到三种金属的活动性：Al>Fe>Cu，能达到目的；D、Al、Fe均可与稀H2SO4反应并置换出H2，说明活动性：Al>H、Fe>H，但Al比Fe与稀H2SO4的反应更剧烈，说明活动性：Al>Fe，Cu与稀H2SO4不反应，说明活动性：H>Cu，可得到三种金属的活动性：Al>Fe>Cu，能达到目的。

2020中考化学高分秘笈之难点突破训练：化学反应的顺序问题1.金属与盐溶液反应的顺序问题金属Fe和Zn同时放入CuSO4溶液中.Zn先与CuSO4反应，等Zn反应完后，Fe才能与CuSO4发生反应.金属Fe放入AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中.Fe先与AgNO3反应置换出Ag，等AgNO3反应完后，Fe才能和Cu(NO3)2反应置换出Cu.小结：在金属活动性顺序表中，距离越远越先反应.1.【19•河南中考】 23．某金属（用R表示）能与盐酸发生置换反应，其金属活动性弱于Zn，相对原子质量小于65．向一定质量的AgNO3、Cu（NO3）2和R（NO3）3混合溶液中加入Zn，充分反应后过滤，得到固体和溶液。

向所得到的固体上滴加盐酸时有气泡产生。

（1）写出R与盐酸反应的化学方程式。

（2）所得到的固体中一定含有哪些金属？（3）所得到的溶液的质量与原混合溶液的质量相比，可能增大，其原因是什么？【答案】：（1）2R＋6HCl ＝ 2RCl3＋3H2↑ （2）Ag、Cu、R（3）锌与硝酸银溶液反应，溶液质量减小；锌与硝酸铜、R（NO3）3溶液反应，溶液质量均增大.当增大的质量大于减小的质量时，溶液质量增大.2.【19•湘西州中考】21.某化学兴趣小组向Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣。

然后向滤渣中滴加稀盐酸，无气泡产生，那么滤液中所含溶质的成分可能有种情况。

【答案】：三【点拨】：滴加稀盐酸，无气泡产生，说明铁没有剩余，当铁只能部分置换银时，则滤液中溶质的成分是：硝酸银、硝酸铜和硝酸亚铁；当铁恰好置换出银或只能部分置换出铜时，则溶质的成分是：硝酸铜和硝酸亚铁；当铁恰好置换出铜时，则溶质只有硝酸亚铁.3.【19•武汉中考】8．将一定质量的硫酸和硫酸亚铁的混合溶液加入到盛有锌和氧化铜的混合物的烧杯中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。

关于滤渣和滤液，下列说法正确的是【】A．滤渣中最多有三种物质B．若滤液呈无色，滤液中的溶质可能有两种C．滤液的质量可能小于原混合溶液的质量D．若滤液中含有硫酸铜，滤渣中可能有两种物质【点拨】：若锌和氧化铜过量，滤渣含有锌、铁、铜、氧化铜.若滤液含有硫酸铜，滤渣一定有铜，可能有氧化铜.反应顺序是氧化铜先与硫酸反应，然后锌依次与硫酸铜、硫酸和硫酸亚铁反应，若滤液呈无色，溶质只有硫酸锌.4.【19•河北中考】 7.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，无气泡产生。

解析金属与盐溶液间的置换反应金属与盐溶液混合后能否发生置换反应的判断、分析是初中化学的难点，学生在解决此类问题时很容易出错，其实，解决这类题目是有规律的。

一、理解内涵金属活动性顺序的内容：我们已经知道：金属与盐溶液间的置换反应是较活泼的金属可置换较不活泼的金属；盐类必须溶于水，故只有可溶性盐的水溶液才会与金属反应。

根据金属活动性顺序，只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，也就是说：前面的金属单质与后面的金属离子不能共存于溶液中，常见反应有：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu值得注意的是极活泼的金属（钾、钠、钡、钙等）常温下与水剧烈反应，因此它们不能置换出盐溶液中的金属。

例如，金属钠与硫酸铜溶液反应时，钠首先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠又与硫酸铜发生复分解反应：2Na+2H2O+CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑2NaOH + CuSO4 = Na2SO4+Cu(OH)2↓二、熟记条件金属与盐溶液发生置换反应的条件是：（1）金属的位置：只有排在前面的金属才能把后面的金属从其盐溶液中置换出来；（2）特殊性：由于钾、钙、钠的化学性质非常活泼，在盐溶液中它们会首先与水反应生成相应的碱和氢气，因而不会置换出盐中的金属；（3）盐必须溶于水；（4）铁与盐溶液反应时生成+2价的亚铁盐，金属与铁盐反应时要用+2价的亚铁盐。

三、灵活运用在实际的应用中我们会发现在金属与盐溶液反应中,包括了这样2类反应.1.多种金属与一种盐溶液反应;2.一种金属与多种盐溶液反应。

但是无论其中哪一种反应,都遵循这样一条规律:金属活动性相差越大,它们间的置换反应越易发生。

1、一种金属与多种盐溶液反应例题1：在KNO3、Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，加入一定量的Zn粉，充分反应后过滤，得到滤液和滤渣，则滤液中一定有，一定没有，可能有；滤渣中一定有，一定没有，可能有。

处理溶液中杂质离子的一般思路与方法
处理溶液中杂质离子的一般思路与方法主要有以下几种：
1. 生成沉淀法：在溶液中加入一种试剂，使杂质离子转化为沉淀，然后过滤掉沉淀以除去杂质离子。

2. 氧化-还原法：通过加入氧化剂或还原剂，使杂质离子发生氧化-还原反应，从而将其转化为无害的物质或易于去除的形式。

3. 转化法：通过加热或加入试剂，将物质中的杂质直接转化为所需要的物质。

例如，在处理含有碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液时，可以通过加入适量的氢氧化钠溶液或加热煮沸的方法，将碳酸氢钠转化为碳酸钠。

请注意，选择哪种方法取决于杂质离子的性质和目标产物的要求。

在实际操作中，还需要注意操作的可行性和安全性，以及避免引入新的杂质等问题。