Question

1．化学小组探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了如图所示实验方案．

（1）试管乙中观察到的现象是铁的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色，反应的化学方程式为Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（2）同学们经讨论后认为该方案可以优化，丙试管的实验是多余的．
（3）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，则滤渣的成分可能是铁或铁和镁．
若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，则滤液的成分可能是硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铜或硫酸镁、硫酸亚铁．

Answer 1

分析 （1）试管乙中铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液，现象是溶液有蓝色变为浅绿色，生成红色固体；
（2）甲、乙就可以证明三种金属的活动性强弱，故丙是多余的；
（3）根据金属活动性顺序表的应用分析判断．

解答 解：（1）试管乙中铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁溶液，现象是：铁的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色；反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）甲、乙就可以证明三种金属的活动性强弱是：Mg＞Fe＞Cu，故丙是多余的；
（3）去掉多余的实验，同学们将另两只试管中反应后的物质倒入同一大烧杯中，一段时间后过滤，若向滤渣中加入稀硫酸，有气泡产生，说明了一定有置换出的铁，则滤渣的成分可能是铁或铁和镁．若向滤渣中加入稀硫酸，无气泡产生，说明了镁的量不足，没有置换出的铁，则滤液的成分可能是硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铜或硫酸镁、硫酸亚铁．
故答案为：（1）铁的表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色，Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（2）丙；（3）铁或铁和镁；硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸铜或硫酸镁、硫酸亚铁．

点评 本题考查了学生的实验设计能力，属于能力提高型习题，且本题具有开放性，学生的思维空间较大．能培养学生创新设计的能力．开放型习题有助于学生对知识的综合应用．