Question

20．某化學(xué)興趣小組同學(xué)要探究鎂、鐵、銅三種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案：
（1）試管乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（2）同學(xué)們經(jīng)討論后認(rèn)為該方案可以優(yōu)化，丙試管的實(shí)驗(yàn)是多余的．
（3）去掉多余的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們將另兩只試管中反應(yīng)后的物質(zhì)倒入同一大燒杯中，一段時(shí)間后過(guò)濾，得到不溶物和濾液，并對(duì)不溶物的成分進(jìn)行如下探究：
【提出問(wèn)題】燒杯中不溶物的成分是什么？
【實(shí)驗(yàn)探究】向過(guò)濾得到的不溶物中加稀硫酸
①若無(wú)氣泡產(chǎn)生，則不溶物的成分是銅；
②若有氣泡產(chǎn)生，則不溶物中一定含有銅、鐵，可能含有鎂．

Answer 1

分析 （1）試管乙中鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵溶液，現(xiàn)象是溶液有藍(lán)色變?yōu)闇\綠色，生成紅色固體；
（2）甲、乙就可以證明三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，故丙是多余的；
（3）①向過(guò)濾得到的不溶物中加稀硫酸，無(wú)氣泡產(chǎn)生，根據(jù)金屬能否與酸反應(yīng)解答；
②向過(guò)濾得到的不溶物中加稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，根據(jù)金屬能否與酸反應(yīng)解答．

解答 解：（1）試管乙中鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵溶液；反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）甲、乙就可以證明三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱Mg＞Fe＞Cu，故丙是多余的；
（3）向過(guò)濾得到的不溶物中加稀硫酸，①無(wú)氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明不溶物中沒(méi)有鎂和鐵，故不溶物的成分是銅；
②有氣泡產(chǎn)生，若鎂過(guò)量，則銅鹽和鐵鹽均被置換出來(lái)，不溶物中含有鎂、鐵、銅，若鎂少量，則不溶物中一定含有鐵和銅，因此不溶物中一定含有鐵和銅，可能含有鎂；
答案：（1）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（2）丙；
（3）①銅；②銅、鐵；鎂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，屬于能力提高型習(xí)題，且本題具有開(kāi)放性，學(xué)生的思維空間較大．能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力．開(kāi)放型習(xí)題有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用．