Question

【題目】探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將足量的鋁條加入到氯化鐵溶液中，觀察到鋁條表面有氣泡產(chǎn)生，一段時(shí)間后有黑色固體生成。

問題一：產(chǎn)生了什么氣體？

（作出猜想）

猜想一：可能是氧氣；

猜想二：可能是氫氣；

猜想三：可能是二氧化碳

（交流討論）

大家思考后，一致認(rèn)為猜想三不合理，其理由是_________。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

驗(yàn)證猜想一：先用試管收集該氣體，_______，則猜想一不成立。

驗(yàn)證猜想二：用尖嘴導(dǎo)管將氣體導(dǎo)出并引燃，同時(shí)在上方罩一個(gè)干冷的燒杯，觀察到________，猜想二成立。

（繼續(xù)探究）

用pH試紙測得氯化鐵溶液的pH約為2，說明氯化鐵溶液中含有較多的氫離子。

（得出結(jié)論）

產(chǎn)生的氣體是氫氣。

問題二：黑色固體是什么物質(zhì)？

（作出猜想）

大家一致認(rèn)為是______。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

他們現(xiàn)將反應(yīng)后的液體過濾、烘干，分離出黑色固體。將黑色固體置于試管中，向試管中加入硫酸銅溶液，觀察到__________。

（拓展應(yīng)用）

請?jiān)儆靡环N方法驗(yàn)證該黑色物質(zhì)__________。

（解釋與結(jié)論）

小組同學(xué)通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，過量的金屬鋁與氯化鐵發(fā)生反應(yīng)時(shí)溶液會由黃色變?yōu)闇\綠色，并且在反應(yīng)中生成該黑色物質(zhì)和另一種化合物，進(jìn)一步驗(yàn)證了大家的猜想是正確的。寫出生成該黑色固體的化學(xué)方程式_________。

Answer 1

【答案】化學(xué)變化前后元素種類不變（反應(yīng)物中不含碳元素） 將帶火星的木條伸入試管中，木條沒有復(fù)燃 氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁上出現(xiàn)水珠 鐵 黑色固體表面有紅色物質(zhì)生成，藍(lán)色溶液變成淺綠色 用磁鐵吸引該黑色固體，若被吸引，則含有鐵單質(zhì)（將黑色固體加入到酸中，有氣泡產(chǎn)生） 3Al+5FeCl3=3AlCl3+3FeCl2+2Fe

【解析】

[交流討論]
大家思考后。一致認(rèn)為猜想三不合理，其理由是反應(yīng)物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳。
故填：反應(yīng)物中不含有碳元素。
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]
驗(yàn)證猜想一：先用試管收集該氣體，把帶火星的木條伸入試管中，木條不能復(fù)燃，則猜想一不成立。
故填：把帶火星的木條伸入試管中，木條不能復(fù)燃。
驗(yàn)證猜想二：用尖嘴導(dǎo)管將氣體導(dǎo)出并引燃，同時(shí)在上方罩一個(gè)干冷的燒杯，觀察到氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，猜想二成立。

故填：氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠。
[作出猜想]
大家一致認(rèn)為是鐵。
故填：鐵。
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]
他們現(xiàn)將反應(yīng)后的液體過濾、烘干，分離出黑色固體，將黑色固體置于試管中，向試管中加入硫酸銅溶液，觀察到黑色固體表面析出紅色固體，溶液由藍(lán)色變成淺綠色，是因?yàn)殍F和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅。
故填：黑色固體表面析出紅色固體，溶液由藍(lán)色變成淺綠色。
[拓展應(yīng)用]
驗(yàn)證該黑色物質(zhì)是鐵：把磁鐵靠近黑色固體，黑色固體被磁鐵吸引，說明黑色固體是鐵。
故填：把磁鐵靠近黑色固體，黑色固體被磁鐵吸引，說明黑色固體是鐵。
[解釋與結(jié)論]
鋁和氯化鐵反應(yīng)生成氯化鋁、氯化亞鐵和鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Al+5FeCl3=3AlCl3+3FeCl2+2Fe。
故填：3Al+5FeCl3=3AlCl3+3FeCl2+2Fe。