Question

某化學興趣小組的同學在探究Mg、Cu、Fe三種金屬的有關性質時進行了如下實驗：

（1）實驗一：發生反應的化學方程式                      ，
該實驗可得出三種金屬的活動性由強到弱的順序為               
（2）實驗二：將實驗一后①、②試管內的物質倒入燒杯中，發現燒杯內的紅色固體明顯增多，一段時間后過濾．濾渣中一定含有的物質是                       ，可能有的物質是                  ，為了進一步確定可能有的物質是否存在，同學們設計了如下方案：

實驗步驟	實驗現象	結論
取少量濾渣于試管中，向其中滴加	沒有氣泡產生

濾液中含有的金屬離子可能是 ：         
①Mg²⁺；    ②Mg²⁺、Fe²⁺；    ③Mg²⁺、Fe³⁺；    ④Cu²⁺、Fe²⁺；     ⑤Mg²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺．

Answer 1

（1）Fe + CuSO₄ ="=" FeSO₄ + Cu ； Mg  Fe  Cu
（2）Cu  ;  Fe   

實驗步驟	實驗現象	結論
取少量濾渣于試管中，向其中滴加HCl（H2SO4）	沒有氣泡產生	濾渣中沒有鐵

②⑤

試題分析：（1）鐵能與硫酸銅反應，說明鐵的活動性比銅強；鐵不能與硫酸鎂反應，說明鎂的活動性比鐵強，故三種金屬的活動性由強到弱的順序為Mg＞Fe＞Cu；其中鐵與硫酸銅反應，生成銅和硫酸亞鐵，故反應的化學方程式為Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu。
（2）將實驗一后①、②試管內的物質倒入燒杯中，發現燒杯內的紅色固體明顯增多，說明鐵在繼續與硫酸銅反應，生成銅和硫酸亞鐵，故一段時間后過濾，濾渣中一定含有的物質是銅，可能有鐵的剩余，也可能沒有。
由于鐵能與稀酸反應生成氫氣，而銅不能，所以可取少量濾渣于試管中，并向其中滴加稀鹽酸，若有氣泡產生，說明含有鐵，否則沒有鐵；
由于鐵與硫酸鎂不反應，所以濾液中一定含有鎂離子；由于鐵與硫酸銅反應，生成銅和硫酸亞鐵，故溶液中還有亞鐵離子的存在；由于不能確定硫酸銅是否完全反應，故不能確定溶液中是否有銅離子。故選②⑤
點評：理解和熟練掌握金屬活動性順序及其應用，是解答這類題的關鍵，即金屬活動性順序中位于氫之前的金屬能從酸中置換出氫，活動性強的金屬能將活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。