Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究Mg、Cu、Fe三種金屬的有關(guān)性質(zhì)時(shí)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

，實(shí)驗(yàn)一中觀察到現(xiàn)象為

 

，由此可得出三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镸g＞Fe＞Cu．
（2）實(shí)驗(yàn)二：將實(shí)驗(yàn)一后兩試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，一段時(shí)間后過(guò)濾．濾渣中一定含有

 

，可能含有

 

．為了進(jìn)一步確定可能含有的物質(zhì)是否存在，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量濾渣于試管中，向其中滴加③	沒(méi)有氣泡產(chǎn)生	④

濾液中含有的金屬離子可能情況是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序判斷反應(yīng)的發(fā)生，并書寫反應(yīng)的方程式、描述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多說(shuō)明鐵在置換銅，檢驗(yàn)是否存在鐵，可以利用鐵與鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氫氣，濾液中離子的判斷要看鐵與硫酸銅反應(yīng)，與硫酸鎂不反應(yīng)考慮．

解答：解：（1）鐵排在銅的前面，因此鐵能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)的方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；反應(yīng)的現(xiàn)象為：Fe絲表面有紅色物質(zhì)析出；鐵排在鎂的后面，因此鐵不能與硫酸鎂反應(yīng)；
（2）將實(shí)驗(yàn)一后①、②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，說(shuō)明鐵在置換銅，一段時(shí)間后過(guò)濾，因此濾渣中一定含有的物質(zhì)是銅，可能有的物質(zhì)就是鐵，鐵可能反應(yīng)完了，也可能沒(méi)反應(yīng)完有剩余；由于鐵能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，所以取少量濾渣于試管中，向其中滴加稀鹽酸，有氣泡說(shuō)明含有鐵，否則沒(méi)有鐵；由于鐵與硫酸鎂不反應(yīng)，所以濾液中一定含有鎂離子，又因?yàn)橥ㄟ^(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鐵沒(méi)有剩余，說(shuō)明鐵參加了反應(yīng)到了溶液中以亞鐵離子的形式存在，銅離子有沒(méi)有不能確定，可能有可能沒(méi)有；
故答案為：（1）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu； Fe絲表面有紅色物質(zhì)析出；（2）Cu； Fe； 稀鹽酸；Mg²⁺、Fe²⁺或Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬活動(dòng)性順序的運(yùn)用，此題容易出錯(cuò)的地方是對(duì)濾液中離子的判斷：由于鐵與硫酸鎂不反應(yīng)，所以濾液中一定含有鎂離子，又因?yàn)橥ㄟ^(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鐵沒(méi)有剩余，說(shuō)明鐵參加了反應(yīng)，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，所以存在亞鐵離子，鎂離子和亞鐵離子是一定存在的，銅離子不能判斷．