Question

8．某化学兴趣小组在做稀盐酸除铁锈的实验中，发现铁锈消失后铁表面产生气泡，一段时间后发现溶液由黄色变成浅绿色．同学们对此感到很好奇，于是设计了如下实验进行探究．
问题一：为何产生气泡？
请你根据所学知识，用化学方程式产生气泡的反应Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．由此你认为在用稀盐酸除铁锈时，应注意的问题是不能将铁制品长时间浸泡．
问题二：最终溶液中含有哪些物质？
猜想一：FeCl₂
猜想二：FeCl₃
猜想三：FeCl₂和FeCl₃
你认为猜想二是不正确的，理由是氯化铁溶液为黄色．
问题三：溶液为何由黄色变成浅绿色？
[查阅资料]FeCl₃具有氧化性，能与某些金属反应，在反应中Fe³⁺转变成Fe²⁺，如铜与氯化铁可发生如下反应：Cu+2FeCl₃=CuCl₂+2FeCl₂．
由此推测溶液由黄色变成浅绿色是由于生成的氯化铁与铁反应转化成氯化亚铁的缘故，该反应的化学方程式是Fe+2FeCl₃═3FeCl₂，但有同学提出质疑：溶液由黄色变成浅绿色刀可能是反应中产生较多的氯化亚铁，其浅绿色将黄色掩盖掉了．
[查阅资料]氢氧化钠溶液滴入到FeCl₃溶液中，立即产生红褐色沉淀，滴入到FeCl₂溶液中，产生白色沉淀，然后迅速转变成灰绿色，然后变成红褐色沉淀，KSCN溶液滴入FeCl₃溶液中，溶液变红，滴入FeCl₂溶液中，没有变化．
[实验验证]小李同学准备选择用氢氧化钠溶液进行实验，同学们认为这种方法不妥，理由是能分辨溶液中含有的是氯化铁还是氯化铁和氯化亚铁的混合物．于是，他们选用另一种试剂进行实验，否定了那位同学的质疑．
[反思提高]在探究铁、铜的活动性强弱时，不能选用氯化铁溶液与铜，可选择的试剂是（写出试剂的名称即可，每写出一组正确的试剂，奖励2分，奖励总分不超过4分．）①铜片、氯化亚铁溶液；②铁片、氯化铜溶液；③铁片、铜片、稀硫酸；…

Answer 1

分析 问题一：根据铁与稀盐酸反应生成你氯化亚铁和氢气解答；根据用稀盐酸除铁锈时的注意事项解答；
问题二：根据在做稀盐酸除铁锈的实验中，发现铁锈消失后铁表面产生气泡，一段时间后发现溶液由黄色变成浅绿色，猜想溶液不可能是氯化铁溶液解答；
问题三：根据过量的铁继续与黄色溶液的主要成分氯化铁反应生成浅绿色的氯化亚铁溶液解答；
【实验验证】根据题中信息进行分析解答；
[反思提高]能证明金属活动性强弱的反应主要是关于金属活动性顺序表的使用，即利用在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来．

解答 解：
问题一：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，会看到有气泡产生，反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；由此你认为在用稀盐酸除铁锈时，应注意的问题是不能将铁制品长时间浸泡；
问题二：做稀盐酸除铁锈的实验中，发现铁锈消失后铁表面产生气泡，一段时间后发现溶液由黄色变成浅绿色，而氯化铁溶液为黄色；故溶液不可能是氯化铁溶液，猜想二错误；
问题三：过量的铁继续与黄色溶液的主要成分氯化铁反应生成浅绿色的氯化亚铁溶液，试管中的黄色溶液变成浅绿色，反应的化学方程式为：Fe+2FeCl₃═3FeCl₂．
【实验验证】氢氧化钠溶液滴入到FeCl₃溶液中，立即产生红褐色沉淀，滴入到FeCl₂溶液中，产生白色沉淀，然后迅速转变成灰绿色，然后变成红褐色沉淀，因此选择用氢氧化钠溶液进行实验，同学们认为这种方法不妥，理由是不能分辨溶液中含有的是氯化铁还是氯化铁和氯化亚铁的混合物；
[反思提高]探究铁、铜的活动性强弱时，可选择的试剂是：
①铜片、氯化亚铁溶液，把铜伸入氯化亚铁溶液中，不能发生反应，则证明活动性铁＞铜；
②铁片、氯化铜溶液，把铁伸入氯化铜溶液中，铁能和氯化铜反应置换出铜，说明铁在铜前面，故可以证明活动性铁＞铜；
③铁片、铜片、稀硫酸，把铁和铜放入稀硫酸中，铁片能置换出氢气而铜片不能，则证明活动性铁＞铜．
答案：
问题一：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；不能将铁制品长时间浸泡；
问题二：二；氯化铁溶液为黄色；
问题三：Fe+2FeCl₃═3FeCl₂；能分辨溶液中含有的是氯化铁还是氯化铁和氯化亚铁的混合物；
[反思提高]①铜片、氯化亚铁溶液；②铁片、氯化铜溶液；③铁片、铜片、稀硫酸．

点评 本题难度不大，掌握铁锈的主要成分、酸的化学性质等并能灵活运用是正确解答本题的关键．想解答好这类题目，首先，要理解和熟记酸的化学性质、用途、反应现象和化学方程式，以及与之相关的知识．