Question

【题目】学习了金属的化学性质后，兴趣小组的同学进行了如下实验：将足量镁条加入到氯化铁溶液中，观察到镁条表面有气泡产生，一段时间后，有黑色固体粉末生成。

问题一：产生了什么气体？

（作出猜想）猜想一：可能是氧气；猜想二：可能是氢气；猜想三：可能是二氧化碳。

（交流讨论）大家思考后，一致认为猜想三不合理，其理由是_____。

（实验验证）

验证猜想一：先用试管收集该气体，将带火星的木条伸入试管中，发现木条没有复燃，则猜想一不成立。

验证猜想二：经过实验验证，猜想二成立。请你写出验证猜想二的实验操作及观察到的现象_____。

（继续探究）用pH试纸测得氯化铁溶液pH约为2，说明氯化铁溶液中含有较多的氢离子。

（得出结论）产生的气体是氢气，写出产生氢气的化学方程式_____。

问题二：黑色固体粉末是什么物质？

（作出猜想）大家一致认为是_____。

（实验验证）她们先将反应后的液体过滤、烘干，分离出黑色粉末。取少量黑色粉末于试管中，向其中加入稀硫酸，很快就观察到_____。

（拓展探究）请再用一种方法验证该黑色物质：_____。

（解释与结论）小组同学通过查阅资料发现，过量的金属镁与氯化铁发生反应生成该黑色物质和另一种化合物，进一步验证了大家的猜想是正确的。写出该反应的化学方程式_____。

Answer 1

【答案】反应物中不含碳元素，不符合质量守恒定律 用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片，该气体能燃烧，且玻璃片上有水雾出现 Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑ 铁 固体消失，溶液变成浅绿色，并有气泡产生 用磁铁吸引的方法来检验，观察是否能被磁铁吸引 3Mg+2FeCl3＝2Fe+3MgCl2

【解析】

问题一：{交流讨论}因为化学反应前后元素的种类不变，反应物中不存在碳元素，因此不可能产生二氧化碳,故填反应物中不含碳元素，不符合质量守恒定律。

{实验验证}氢气燃烧只生成水，所以检验是氢气的方法是用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片，该气体能燃烧，且玻璃片上有水雾出现，说明该气体是氢气，即猜想二成立，故填用尖嘴导管将气体导出并引燃，同时在上方放一块干冷的玻璃片，该气体能燃烧，且玻璃片上有水雾出现。

{得出结论}因为氯化铁溶液中含有较多的氢离子，所以是镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，故反应的化学方程式写为：Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑。

问题二：{作出猜想}镁能与氯化铁发生置换反应生成铁和氯化镁，所以该黑色固体是铁，故填铁。

{实验验证}取少量黑色粉末于试管中，向其中加入稀硫酸，很快就观察到固体消失，溶液变成浅绿色，并有气泡产生，说明该固体是铁，故填固体消失，溶液变成浅绿色，并有气泡产生。

{拓展探究}铁能被磁铁吸引，所以可用磁铁吸引的方法来检验，观察是否能被磁铁吸引，故填用磁铁吸引的方法来检验，观察是否能被磁铁吸引。

{解释与结论}过量的金属镁与氯化铁发生反应生成铁和氯化镁，故反应的化学方程式写为：3Mg+2FeCl3＝2Fe+3MgCl2。