Question

【題目】學習了金屬的化學性質后，興趣小組的同學進行了如下實驗：將足量鎂條加入到氯化鐵溶液中，觀察到鎂條表面有氣泡產生，一段時間后，有黑色固體粉末生成。

問題一：產生了什么氣體？

（作出猜想）猜想一：可能是氧氣；猜想二：可能是氫氣；猜想三：可能是二氧化碳。

（交流討論）大家思考后，一致認為猜想三不合理，其理由是_____。

（實驗驗證）

驗證猜想一：先用試管收集該氣體，將帶火星的木條伸入試管中，發(fā)現木條沒有復燃，則猜想一不成立。

驗證猜想二：經過實驗驗證，猜想二成立。請你寫出驗證猜想二的實驗操作及觀察到的現象_____。

（繼續(xù)探究）用pH試紙測得氯化鐵溶液pH約為2，說明氯化鐵溶液中含有較多的氫離子。

（得出結論）產生的氣體是氫氣，寫出產生氫氣的化學方程式_____。

問題二：黑色固體粉末是什么物質？

（作出猜想）大家一致認為是_____。

（實驗驗證）她們先將反應后的液體過濾、烘干，分離出黑色粉末。取少量黑色粉末于試管中，向其中加入稀硫酸，很快就觀察到_____。

（拓展探究）請再用一種方法驗證該黑色物質：_____。

（解釋與結論）小組同學通過查閱資料發(fā)現，過量的金屬鎂與氯化鐵發(fā)生反應生成該黑色物質和另一種化合物，進一步驗證了大家的猜想是正確的。寫出該反應的化學方程式_____。

Answer 1

【答案】反應物中不含碳元素，不符合質量守恒定律 用尖嘴導管將氣體導出并引燃，同時在上方放一塊干冷的玻璃片，該氣體能燃燒，且玻璃片上有水霧出現 Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ 鐵 固體消失，溶液變成淺綠色，并有氣泡產生 用磁鐵吸引的方法來檢驗，觀察是否能被磁鐵吸引 3Mg+2FeCl3＝2Fe+3MgCl2

【解析】

問題一：{交流討論}因為化學反應前后元素的種類不變，反應物中不存在碳元素，因此不可能產生二氧化碳,故填反應物中不含碳元素，不符合質量守恒定律。

{實驗驗證}氫氣燃燒只生成水，所以檢驗是氫氣的方法是用尖嘴導管將氣體導出并引燃，同時在上方放一塊干冷的玻璃片，該氣體能燃燒，且玻璃片上有水霧出現，說明該氣體是氫氣，即猜想二成立，故填用尖嘴導管將氣體導出并引燃，同時在上方放一塊干冷的玻璃片，該氣體能燃燒，且玻璃片上有水霧出現。

{得出結論}因為氯化鐵溶液中含有較多的氫離子，所以是鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和氫氣，故反應的化學方程式寫為：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑。

問題二：{作出猜想}鎂能與氯化鐵發(fā)生置換反應生成鐵和氯化鎂，所以該黑色固體是鐵，故填鐵。

{實驗驗證}取少量黑色粉末于試管中，向其中加入稀硫酸，很快就觀察到固體消失，溶液變成淺綠色，并有氣泡產生，說明該固體是鐵，故填固體消失，溶液變成淺綠色，并有氣泡產生。

{拓展探究}鐵能被磁鐵吸引，所以可用磁鐵吸引的方法來檢驗，觀察是否能被磁鐵吸引，故填用磁鐵吸引的方法來檢驗，觀察是否能被磁鐵吸引。

{解釋與結論}過量的金屬鎂與氯化鐵發(fā)生反應生成鐵和氯化鎂，故反應的化學方程式寫為：3Mg+2FeCl3＝2Fe+3MgCl2。