Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究Mg、Cu、Fe三種金屬的有關(guān)性質(zhì)時(shí)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)一：發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                      ，
該實(shí)驗(yàn)可得出三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?u>               
（2）實(shí)驗(yàn)二：將實(shí)驗(yàn)一后①、②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，一段時(shí)間后過(guò)濾．濾渣中一定含有的物質(zhì)是                       ，可能有的物質(zhì)是                  ，為了進(jìn)一步確定可能有的物質(zhì)是否存在，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量濾渣于試管中，向其中滴加	沒(méi)有氣泡產(chǎn)生

濾液中含有的金屬離子可能是 ：         
①M(fèi)g²⁺；    ②Mg²⁺、Fe²⁺；    ③Mg²⁺、Fe³⁺；    ④Cu²⁺、Fe²⁺；     ⑤Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．

Answer 1

（1）Fe + CuSO₄ ="=" FeSO₄ + Cu ； Mg  Fe  Cu
（2）Cu  ;  Fe   

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量濾渣于試管中，向其中滴加HCl（H2SO4）	沒(méi)有氣泡產(chǎn)生	濾渣中沒(méi)有鐵

②⑤

試題分析：（1）鐵能與硫酸銅反應(yīng)，說(shuō)明鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)；鐵不能與硫酸鎂反應(yīng)，說(shuō)明鎂的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，故三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镸g＞Fe＞Cu；其中鐵與硫酸銅反應(yīng)，生成銅和硫酸亞鐵，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu。
（2）將實(shí)驗(yàn)一后①、②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的紅色固體明顯增多，說(shuō)明鐵在繼續(xù)與硫酸銅反應(yīng)，生成銅和硫酸亞鐵，故一段時(shí)間后過(guò)濾，濾渣中一定含有的物質(zhì)是銅，可能有鐵的剩余，也可能沒(méi)有。
由于鐵能與稀酸反應(yīng)生成氫氣，而銅不能，所以可取少量濾渣于試管中，并向其中滴加稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明含有鐵，否則沒(méi)有鐵；
由于鐵與硫酸鎂不反應(yīng)，所以濾液中一定含有鎂離子；由于鐵與硫酸銅反應(yīng)，生成銅和硫酸亞鐵，故溶液中還有亞鐵離子的存在；由于不能確定硫酸銅是否完全反應(yīng)，故不能確定溶液中是否有銅離子。故選②⑤
點(diǎn)評(píng)：理解和熟練掌握金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用，是解答這類(lèi)題的關(guān)鍵，即金屬活動(dòng)性順序中位于氫之前的金屬能從酸中置換出氫，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能將活動(dòng)性弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。