Question

向氧化铜、镁粉和铁粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，反应停止后，过滤．若滤出的不溶物中含有铁，则滤出的不溶物中必定同时含有________，可能还含有________或________，或________；滤液中必定含有金属离子为________，可能含有的金属离子为________．（填入化学式或离子符号）

Answer 1

Cu    Mg    CuO    Mg和CuO（顺序可任意排列    Mg²⁺    Fe²⁺
分析：本题考查了镁、铁及CuO等物质的有关化学性质．分析时若仅仅看到CuO与H₂SO₄、Mg与H₂SO₄以及Fe与H₂SO₄的反应就易错解．如果能抓住“滤出的不溶物中含有铁”这个条件，并结合铁的化学性质，便能正确作答．滤出的不溶物中一定含有Cu，可能含有CuO、Mg；滤液中的溶质一定含有MgSO₄，不可能含有CuSO₄、H₂SO₄，可能含有FeSO₄．
解答：加入一定量的稀硫酸，会发生CuO与H₂SO₄、Mg与H₂SO₄以及Fe与H₂SO₄的反应．因滤出的不溶物中含有铁，说明滤液中一定不含有硫酸铜和硫酸，那么有氧化铜与硫酸反应生成的硫酸铜被混合物中的金属全部置换，因此滤出的不溶物中一定含有铜；而由于硫酸的量不足，铁、镁、氧化铜都有可能没有完全反应而有剩余，所以滤出的不溶物中可能还含有镁或氧化铜；而镁的活泼性比铁强，所以硫酸铜溶液先和镁发生置换反应生成硫酸镁和铜，故滤液中必定含有金属离子为Mg²⁺；假如镁反应完毕后硫酸铜还有剩余，这时硫酸铜会和铁反应生成硫酸亚铁和铜，所以滤液中可能含有的金属离子为Fe²⁺．
故答案为：Cu；Mg或CuO或Mg和CuO；Mg²⁺；Fe²⁺．
点评：此题主要考查金属的活动顺序．根据金属的活动性，分析在溶液里所发生的反应，根据剩余的金属判断溶液中的溶质．