Question

20．某化學(xué)活動(dòng)小組探究金屬的反應(yīng)規(guī)律．
【探究一】在室溫條件下進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)．
（1）已知：試管內(nèi)的鎂條和鐵片表面均被打磨潔凈，且形狀、大小相同；同時(shí)加入等質(zhì)量和等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，甲中反應(yīng)方程式為Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑．
（2）若比較鎂和鐵的金屬活動(dòng)性，觀察到的現(xiàn)象是鎂和稀H₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率比鐵與稀H₂SO₄反應(yīng)快．
（3）若比較相同時(shí)間內(nèi)鎂、鐵與稀硫酸反應(yīng)放出熱量的多少，長(zhǎng)頸漏斗中的現(xiàn)象是甲裝置長(zhǎng)頸漏斗中的液面比乙裝置中高．
（4）若實(shí)驗(yàn)所用的金屬均過量，則甲裝置中產(chǎn)生的H₂的質(zhì)量等于（填“大于”、“小于”或“等于”）乙裝置中產(chǎn)生的H₂質(zhì)量．
（5）【探究二】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?yàn)V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ACD．
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

分析 （1）根據(jù)鎂和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)鎂和鐵的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，分析觀察到的現(xiàn)象；
（3）根據(jù)金屬的活動(dòng)性及金屬與酸反應(yīng)的熱量變化分析解答；
（4）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量守恒分析解答；
（5）根據(jù)金屬活動(dòng)順序及物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，首先從濾出的固體不能和鹽酸反應(yīng)進(jìn)行判斷；其次從金屬活動(dòng)順序及題中給的信息“一定量的鎂粉”進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）鎂和硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，化學(xué)方程式為：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；
（2）鎂的活動(dòng)性大于鐵，因此觀察到的現(xiàn)象是：鎂和稀硫酸產(chǎn)生氣泡的速率比鐵和稀硫酸產(chǎn)生氣泡的速率快；
（3）金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，與酸反應(yīng)越劇烈；鎂的活動(dòng)性大于鐵，單位時(shí)間內(nèi)鎂比鐵反應(yīng)產(chǎn)生氣體多，金屬與酸反應(yīng)放熱，鎂與酸反應(yīng)放出熱量多，長(zhǎng)頸漏斗的液面上升的高；
（4）鎂、鐵與硫酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量=硫酸中氫元素的質(zhì)量；由題意可知：所用的金屬均過量，說明稀硫酸中的硫酸溶質(zhì)全部參加反應(yīng)，而甲、乙裝置中所加的稀硫酸是等質(zhì)量和等質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以兩裝置中硫酸質(zhì)量相等，則硫酸所含氫元素的質(zhì)量相等，生成氫氣的質(zhì)量相等；
（5）A、根據(jù)金屬活動(dòng)順序表知鎂比鐵活潑，鐵比銅活潑，所以加入鎂粉，首先鎂粉和氯化銅溶液反應(yīng)，置換出單質(zhì)銅，所以濾出的固體中一定含有銅，故A正確；
B、根據(jù)題意，向?yàn)V出的固體中滴加稀硫酸，沒有氣泡產(chǎn)生，說明固體中一定不含鐵和鎂，故B錯(cuò)誤；
C、因?yàn)榧尤氲氖且欢�量的鎂粉，由B可知：鎂粉不足，可能硫酸銅剩余，故C正確；
D、由于，首先鎂粉參與反應(yīng)，所以濾液中一定有硫酸鎂，固體中無鐵，說明硫酸亞鐵未反應(yīng)，所以濾液中也一定有硫酸亞鐵，故D正確．
故選：ACD．
故答案為：（1）Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；
（2）鎂和稀H₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率比鐵與稀H₂SO₄反應(yīng)快；
（3）甲裝置長(zhǎng)頸漏斗中的液面比乙裝置中高；
（4）等于；
（5）ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，主要考查了金屬的化學(xué)性質(zhì)、學(xué)生對(duì)金屬活動(dòng)順序表的運(yùn)用以及半定量（如一定量、過量、少量等）概念的理解和掌握，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力．