Question

【題目】某校化學活動小組用鎂和鐵探究金屬的反應規律。

【查閱資料】

①鎂，鐵的活動性均在 H 之前并且鎂比鐵活潑。

②相同條件下，相同時間內金屬的活動性越強，與酸反應越劇烈，產生的氫氣越多。

【探究一】在室溫條件下進行如圖所示實驗。試管內的鎂帶和鐵片表面均被打磨潔凈，且形 狀、大小相同；同時加入等質量和等濃度的稀鹽酸。

（1）該興趣小組的同學認為該方案中長頸漏斗起非常重要的作用。

①通過相同條件下，相同時間內長頸漏斗中 __________

②長頸漏斗在實驗中還可以起_________________ 作用。

（2）在甲、乙裝置的水中滴入 2～3 滴紅墨水的目的_______________。

（3）乙裝置中反應方程式為______________，該反應屬于基本反應類型中的_______反應。

（4）觀察到甲裝置中產生氣泡速率比乙裝置快或 __________現象時，都可以證明鎂的金屬活動性比鐵的強。

【探究二】方案二：如圖丙，將等質量光亮潔凈，形狀厚薄相同的鎂條和鐵片分別放入左、 右試管中，加入等質量、等質量分數的稀鹽酸，充分反應后，冷卻到室溫，金屬均有剩余，（U 型管內為水，初始液面相平，反應過程中裝置氣密性良好）。

（5）實驗過程中 U 型管中液面 _______（填“左高右低”，“左低右高”，“相平”）； 充分反應后，冷卻到室溫 U 型管中液面 ___________填“左高右低”，“左低右高”，“相平”），原因是_____。

【探究三】在硫酸銅和硫酸亞鐵的混合溶液中加入一定量的鎂粉，充分反應后過濾，向濾出 的固體中滴加稀硫酸，沒有氣泡產生。下列判斷正確的是 ________。寫成發生反應的化學方程式 ________ 。

A．濾出的固體中一定含有銅 B．濾出的固體可能含有鐵和鎂

C．濾液中可能含有硫酸銅 D．濾液中一定含有硫酸鎂和硫酸亞鐵

Answer 1

【答案】 液面的高低 平衡內外壓強 便于觀察實驗現象 Fe + 2HCl = H2↑ + FeCl2； 置換 甲中長頸漏斗的液面比乙中高 左低右高 ； 相平； 金屬均有剩余，充分反應后生成的 H2 質量相等 A,B ； Mg + CuSO4 = Cu + MgSO4

【解析】鎂和鐵探究金屬的反應規律。鎂，鐵的活動性均在 H 之前并且鎂比鐵活潑，鎂和鐵均可與鹽酸或硫酸反應。相同條件下，相同時間內金屬的活動性越強，與酸反應越劇烈，產生的氫氣越多。【探究一】鎂帶和鐵片表面均被打磨潔凈，且形狀、大小相同；同時加入等質量和等濃度的稀鹽酸。（1）該方案中長頸漏斗起非常重要的作用。①通過相同條件下，相同時間內長頸漏斗中液面的高低。②長頸漏斗在實驗中還可以起平衡內外壓強作用，容器內壓強過高，長頸漏斗液面上升。過低，液面下降，從而起到平衡內外壓強作用。（2）在甲、乙裝置的水中滴入 2～3 滴紅墨水的目的是便于觀察實驗現象。（3）乙裝置中反應方程式為. Fe+2HCl= H2↑+ FeCl2，該反應屬于基本反應類型中的置換反應，一種單質和一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物。（4）觀察到甲裝置中產生氣泡速率比乙裝置快或甲中長頸漏斗的液面比乙中高現象時，都可以證明鎂的金屬活動性比鐵的強。【探究二】方案二：將等質量光亮潔凈，形狀厚薄相同的鎂條和鐵片分別放入左、 右試管中，加入等質量、等質量分數的稀鹽酸，充分反應后，冷卻到室溫，金屬均有剩余。（5）實驗過程中 U 型管中液面左低右高，鎂比鋅活潑，反應較快，短時間內產生大量的氫氣；充分反應后，冷卻到室溫 U 型管中液面相平，原因是金屬均有剩余，加入等質量、等質量分數的稀鹽酸，充分反應后生成的 H2 質量相等。【探究三】在硫酸銅和硫酸亞鐵的混合溶液中加入一定量的鎂粉，充分反應后過濾，向濾出的固體中滴加稀硫酸，沒有氣泡產生，鐵和鎂均可與稀硫酸反應生成氫氣，說明濾出的固體中沒有鐵和鎂，濾出的固體中一定含有銅，濾液中可能含有硫酸銅，濾液中一定含有硫酸鎂和硫酸亞鐵。發生反應的化學方程式是Fe+ HCl = H2↑+ FeCl2。

點睛∶鎂，鐵的活動性均在 H 之前并且鎂比鐵活潑，鎂和鐵均可與鹽酸或硫酸反應；也可通過產生氣體快慢，判斷金屬活動性強弱。