Question

（1）由生鐵粉、銅粉組成的混合物與適量的稀硫酸恰好完全反應，過濾后濾紙上留有的固體是______，溶液中存在的陽離子有______，在上述溶液里加入過量的鋅粉，充分反應后再過濾，濾紙上留有的固體有______，新得到的溶液中溶質的化學式為______．
（2）已知黃棕色的三氯化鐵溶液呈酸性，且能與鐵粉反應：2FeCl₃+Fe═3FeCl₂．現有一同學取一盛有適量的三氯化鐵溶液的試管并將過量的鎂粉放入其中，他觀察到：a．先有氣泡產生，b．片刻后溶液褪色為幾乎無色．c．數小時后又發現試管底部有黑色粉末，溶液無色．試回答：
①a現象的原因：______；
②b現象的化學方程式：______；
③c現象的黑色粉末是______，化學方程式是______；
試用最簡單的方法檢驗黑色粉末為何種物質？______．

Answer 1

解：（1）生鐵是鐵和碳的合金，鐵能與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，碳和銅不能和稀硫酸反應，過濾后濾紙上的固體是銅、碳，溶液中存在的陽離子是亞鐵離子，向硫酸亞鐵溶液中加入過量的鋅，鋅能與硫酸亞鐵反應生成硫酸鋅和鐵，所以濾紙上的固體是鋅和鐵，新溶液中的溶質是硫酸鋅；
（2）①鎂能和酸性物質反應生成氫氣，氫氣不溶于水．
②由于鐵都能和氯化鐵反應，所以活潑型更強的鎂也能反應，化學方程式為：2FeCl₃+Mg═2FeCl₂+MgCl₂；
③在置換反應中反應生成的鐵往往都是粉末狀的，化學方程式是Mg+FeCl₂═Fe+MgCl₂，不屬于正常的金屬狀態，因而是黑色的，鐵能被磁鐵吸引．
故答案為：（1）C、Cu；Fe²⁺；Fe、Zn；ZnSO₄；（2）①鎂與三氯化鐵溶液中的酸反應產生氫氣；②2FeCl₃+Mg═2FeCl₂+MgCl₂；③Fe；Mg+FeCl₂═Fe+MgCl₂；用吸鐵石吸．
分析：（1）根據金屬活動性順序，鐵排在氫的前面，能和稀硫酸反應．銅排在氫的后面，不能和稀硫酸反應，鋅排在鐵的前面，能和硫酸亞鐵反應，生成硫酸鋅和鐵，碳不與酸反應；
（2）可以根據活潑金屬能和酸性物質反應生成氫氣、鎂能和氯化鐵發生氧化還原反應、鐵粉通常情況下顯黑色等方面分析、判斷，作出正確的解答．
點評：本題考查金屬活動性順序、過濾操作、金屬單質與鹽溶液之間能否發生置換反應等內容，完成此題，可以依據金屬活動性順序及其意義進行．