Question

【題目】某校化學(xué)活動小組用鎂和鐵探究金屬的反應(yīng)規(guī)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(nèi)金屬的活動性越強，與酸反應(yīng)越劇烈，產(chǎn)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(nèi)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(zhì)量和等濃度的稀鹽酸。

（1）該興趣小組的同學(xué)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(nèi)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(yīng)方程式為______________，該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的_______反應(yīng)。

（4）觀察到甲裝置中產(chǎn)生氣泡速率比乙裝置快或 __________現(xiàn)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(zhì)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(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，冷卻到室溫，金屬均有剩余，（U 型管內(nèi)為水，初始液面相平，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)后過濾，向濾出 的固體中滴加稀硫酸，沒有氣泡產(chǎn)生。下列判斷正確的是 ________。寫成發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(nèi)外壓強 便于觀察實驗現(xiàn)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(yīng)后生成的 H2 質(zhì)量相等 A,B ； Mg + CuSO4 = Cu + MgSO4

【解析】鎂和鐵探究金屬的反應(yīng)規(guī)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(yīng)。相同條件下，相同時間內(nèi)金屬的活動性越強，與酸反應(yīng)越劇烈，產(chǎn)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(zhì)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(nèi)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(nèi)外壓強作用，容器內(nèi)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(nèi)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(xiàn)象。（3）乙裝置中反應(yīng)方程式為. Fe+2HCl= H2↑+ FeCl2，該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng)，一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物。（4）觀察到甲裝置中產(chǎn)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(xiàn)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(zhì)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(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，充分反應(yīng)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(yīng)較快，短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的氫氣；充分反應(yīng)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(zhì)量、等質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，充分反應(yīng)后生成的 H2 質(zhì)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(yīng)后過濾，向濾出的固體中滴加稀硫酸，沒有氣泡產(chǎn)生，鐵和鎂均可與稀硫酸反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)；也可通過產(chǎn)生氣體快慢，判斷金屬活動性強弱。