Question

16．某化學興趣小組準備探究金屬鐵的化學性質(zhì)，請你參與．
探究一：【查閱資料】①鐵銹的主要成分為氧化鐵；②Fe+Fe₂（S0₄）₃═3FeSO₄；③Fe（OH）₂為難溶于水的白色固體，F(xiàn)e（OH）₃為難溶于水的紅褐色固體．
【實驗】向放有鐵釘?shù)臒屑尤胂×蛩�，一段時間后才產(chǎn)生氣體，隨即加入一定量的氧化銅，攪拌后，逐漸出現(xiàn)紅色固體，隨后還有氣體產(chǎn)生，溶液呈淺綠色，一段時間后反應停止．
【分析】（1）上述實驗中所用的鐵釘與稀硫酸反應的化學方程式為Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
（2）用化學方程式解釋加入氧化銅后出現(xiàn)紅色固體的原因CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄．
【結論】（3）鐵的化學性質(zhì)有能與空氣中的氧氣反應，能與酸反應，能與較不活潑金屬的鹽溶液反應．
探究二：將上述反應停止后的混合物進行過濾，同學們對濾液中的溶質(zhì)成分進行探究．
【提出問題】濾液中含有什么溶質(zhì)？
【進行猜想】（4）濾液中可能的成分：猜想①：FeSO₄，猜想②：FeSO₄和CuSO₄，猜想③：FeSO₄和H₂SO₄．
【反思交流】（5）有同學認為猜想②錯誤，原因是加入氧化銅反應后還有氣體生成，溶液呈淺綠色，說明鐵足量，硫酸銅已完全參加反應．
【實驗探究】（6）通過實驗、分析，得出結論．

實驗	分析及結論

Answer 1

分析 （1）鐵釘表面有鐵銹，其主要成分是氧化鐵，能與稀硫酸反應，鐵也能與稀硫酸反應；
（2）氧化銅能與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，鐵能置換出硫酸銅中的銅；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象來分析鐵的化學性質(zhì)；
（4）根據(jù)實驗中的現(xiàn)象可知，可能溶液中只含有硫酸亞鐵這種溶質(zhì)；
（5）根據(jù)反應后的實驗現(xiàn)象來分析；
（6）根據(jù)硫酸亞鐵能與氫氧化鈉反應以及酸的性質(zhì)來分析．

解答 解：【分析】（1）鐵釘表面有鐵銹，其主要成分是氧化鐵，與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，當鐵釘表面的鐵銹反應完畢后，鐵與稀硫酸接觸反應生成硫酸亞鐵和氫氣；故答案為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
（2）當把氧化銅放入稀硫酸中，二者反應生成硫酸銅和水，鐵與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅，硫酸亞鐵溶液是淺綠色的，故答案為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
Fe+CuS0₄=Cu+FeSO₄；
（3）鐵在潮濕的空氣中易生銹，鐵與稀硫酸發(fā)生了置換反應生成硫酸亞鐵和氫氣，鐵能與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應生成硫酸亞鐵和銅；故答案為：能與空氣中的氧氣反應，能與酸反應，能與較不活潑金屬的鹽溶液反應；
（4）因為鐵與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵，故過濾后的濾液中一定有硫酸亞鐵，可能有硫酸；故答案為：FeSO₄；
（5）由題意可知，加入氧化銅反應后還有氣體生成，溶液呈淺綠色，說明鐵足量，硫酸銅已完全參加反應；故答案為：加入氧化銅反應后還有氣體生成，溶液呈淺綠色，說明鐵足量，硫酸銅已完全參加反應；
（6）檢驗硫酸亞鐵的存在可加入氫氧化鈉溶液，觀察是否有沉淀生成，檢驗硫酸的存在可加入鐵粉，觀察是否有氣泡產(chǎn)生．
故答案為：

實驗	分析及結論
用一支試管取濾液少量，逐滴加入氫氧化鈉溶液 用另一支試管取濾液少量，加入適量鐵粉	出現(xiàn)白色沉淀（且沉淀變灰，后變成紅褐色），溶質(zhì)中含有FeSO4．  若有氣泡產(chǎn)生，溶質(zhì)中有H2SO4，若無氣泡產(chǎn)生，溶質(zhì)中沒有H2SO4．

點評 實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．