Question

某化学兴趣小组的同学在探究Mg、Cu、Fe三种金属的有关性质时进行了如下实验：
（1）发生反应的化学方程式

 

，实验一中观察到现象为

 

，由此可得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为Mg＞Fe＞Cu．
（2）实验二：将实验一后两试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，一段时间后过滤．滤渣中一定含有

 

，可能含有

 

．为了进一步确定可能含有的物质是否存在，同学们设计了如下方案：

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤渣于试管中，向其中滴加③	没有气泡产生	④

滤液中含有的金属离子可能情况是

 

．

Answer 1

考点：金属活动性顺序及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据金属的活动性顺序判断反应的发生，并书写反应的方程式、描述实验的现象；
（2）根据现象发现烧杯内的红色固体明显增多说明铁在置换铜，检验是否存在铁，可以利用铁与盐酸反应能产生氢气，滤液中离子的判断要看铁与硫酸铜反应，与硫酸镁不反应考虑．

解答：解：（1）铁排在铜的前面，因此铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；反应的现象为：Fe丝表面有红色物质析出；铁排在镁的后面，因此铁不能与硫酸镁反应；
（2）将实验一后①、②试管内的物质倒入烧杯中，发现烧杯内的红色固体明显增多，说明铁在置换铜，一段时间后过滤，因此滤渣中一定含有的物质是铜，可能有的物质就是铁，铁可能反应完了，也可能没反应完有剩余；由于铁能与盐酸反应生成氢气，所以取少量滤渣于试管中，向其中滴加稀盐酸，有气泡说明含有铁，否则没有铁；由于铁与硫酸镁不反应，所以滤液中一定含有镁离子，又因为通过检验发现铁没有剩余，说明铁参加了反应到了溶液中以亚铁离子的形式存在，铜离子有没有不能确定，可能有可能没有；
故答案为：（1）Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu； Fe丝表面有红色物质析出；（2）Cu； Fe； 稀盐酸；Mg²⁺、Fe²⁺或Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．

点评：本题考查了金属活动性顺序的运用，此题容易出错的地方是对滤液中离子的判断：由于铁与硫酸镁不反应，所以滤液中一定含有镁离子，又因为通过检验发现铁没有剩余，说明铁参加了反应，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，所以存在亚铁离子，镁离子和亚铁离子是一定存在的，铜离子不能判断．