Question

16．某化學(xué)興趣小組準(zhǔn)備探究金屬鐵的化學(xué)性質(zhì)，請(qǐng)你參與．
探究一：【查閱資料】①鐵銹的主要成分為氧化鐵；②Fe+Fe₂（S0₄）₃═3FeSO₄；③Fe（OH）₂為難溶于水的白色固體，F(xiàn)e（OH）₃為難溶于水的紅褐色固體．
【實(shí)驗(yàn)】向放有鐵釘?shù)臒�杯中加入稀硫酸，一段時(shí)間后才產(chǎn)生氣體，隨即加入一定量的氧化銅，攪拌后，逐漸出現(xiàn)紅色固體，隨后還有氣體產(chǎn)生，溶液呈淺綠色，一段時(shí)間后反應(yīng)停止．
【分析】（1）上述實(shí)驗(yàn)中所用的鐵釘與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（2）用化學(xué)方程式解釋加入氧化銅后出現(xiàn)紅色固體的原因CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄．
【結(jié)論】（3）鐵的化學(xué)性質(zhì)有能與空氣中的氧氣反應(yīng)，能與酸反應(yīng)，能與較不活潑金屬的鹽溶液反應(yīng)．
探究二：將上述反應(yīng)停止后的混合物進(jìn)行過濾，同學(xué)們對(duì)濾液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究．
【提出問題】濾液中含有什么溶質(zhì)？
【進(jìn)行猜想】（4）濾液中可能的成分：猜想①：FeSO₄，猜想②：FeSO₄和CuSO₄，猜想③：FeSO₄和H₂SO₄．
【反思交流】（5）有同學(xué)認(rèn)為猜想②錯(cuò)誤，原因是加入氧化銅反應(yīng)后還有氣體生成，溶液呈淺綠色，說明鐵足量，硫酸銅已完全參加反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)探究】（6）通過實(shí)驗(yàn)、分析，得出結(jié)論．

實(shí)驗(yàn)	分析及結(jié)論

Answer 1

分析 （1）鐵釘表面有鐵銹，其主要成分是氧化鐵，能與稀硫酸反應(yīng)，鐵也能與稀硫酸反應(yīng)；
（2）氧化銅能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，鐵能置換出硫酸銅中的銅；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來分析鐵的化學(xué)性質(zhì)；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象可知，可能溶液中只含有硫酸亞鐵這種溶質(zhì)；
（5）根據(jù)反應(yīng)后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來分析；
（6）根據(jù)硫酸亞鐵能與氫氧化鈉反應(yīng)以及酸的性質(zhì)來分析．

解答 解：【分析】（1）鐵釘表面有鐵銹，其主要成分是氧化鐵，與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，當(dāng)鐵釘表面的鐵銹反應(yīng)完畢后，鐵與稀硫酸接觸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣；故答案為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
（2）當(dāng)把氧化銅放入稀硫酸中，二者反應(yīng)生成硫酸銅和水，鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，硫酸亞鐵溶液是淺綠色的，故答案為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄；
（3）鐵在潮濕的空氣中易生銹，鐵與稀硫酸發(fā)生了置換反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵能與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅；故答案為：能與空氣中的氧氣反應(yīng)，能與酸反應(yīng)，能與較不活潑金屬的鹽溶液反應(yīng)；
（4）因?yàn)殍F與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵，故過濾后的濾液中一定有硫酸亞鐵，可能有硫酸；故答案為：FeSO₄；
（5）由題意可知，加入氧化銅反應(yīng)后還有氣體生成，溶液呈淺綠色，說明鐵足量，硫酸銅已完全參加反應(yīng)；故答案為：加入氧化銅反應(yīng)后還有氣體生成，溶液呈淺綠色，說明鐵足量，硫酸銅已完全參加反應(yīng)；
（6）檢驗(yàn)硫酸亞鐵的存在可加入氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成，檢驗(yàn)硫酸的存在可加入鐵粉，觀察是否有氣泡產(chǎn)生．
故答案為：

實(shí)驗(yàn)	分析及結(jié)論
用一支試管取濾液少量，逐滴加入氫氧化鈉溶液 用另一支試管取濾液少量，加入適量鐵粉	出現(xiàn)白色沉淀（且沉淀變灰，后變成紅褐色），溶質(zhì)中含有FeSO4．  若有氣泡產(chǎn)生，溶質(zhì)中有H2SO4，若無氣泡產(chǎn)生，溶質(zhì)中沒有H2SO4．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．