Question

【題目】探究金屬的化學性質時，興趣小組的同學進行了如下實驗：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生，一段時間后有黑色固體生成。

問題一：產生了什么氣體？

（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，一致認為猜想三不合理，其理由是_________。

（實驗驗證）

驗證猜想一：先用試管收集該氣體，_______，則猜想一不成立。

驗證猜想二：用尖嘴導管將氣體導出并引燃，同時在上方罩一個干冷的燒杯，觀察到________，猜想二成立。

（繼續探究）

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。

（得出結論）

產生的氣體是氫氣。

問題二：黑色固體是什么物質？

（作出猜想）

大家一致認為是______。

（實驗驗證）

他們現將反應后的液體過濾、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__________。

（拓展應用）

請再用一種方法驗證該黑色物質__________。

（解釋與結論）

小組同學通過查閱資料發現，過量的金屬鋁與氯化鐵發生反應時溶液會由黃色變為淺綠色，并且在反應中生成該黑色物質和另一種化合物，進一步驗證了大家的猜想是正確的。寫出生成該黑色固體的化學方程式_________。

Answer 1

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

【解析】

[交流討論]
大家思考后。一致認為猜想三不合理，其理由是反應物中不含有碳元素，不能生成二氧化碳。
故填：反應物中不含有碳元素。
[實驗驗證]
驗證猜想一：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，木條不能復燃。
驗證猜想二：用尖嘴導管將氣體導出并引燃，同時在上方罩一個干冷的燒杯，觀察到氣體燃燒，發出淡藍色火焰，燒杯內壁出現水珠，猜想二成立。

故填：氣體燃燒，發出淡藍色火焰，燒杯內壁出現水珠。
[作出猜想]
大家一致認為是鐵。
故填：鐵。
[實驗驗證]
他們現將反應后的液體過濾、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，溶液由藍色變成淺綠色，是因為鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅。
故填：黑色固體表面析出紅色固體，溶液由藍色變成淺綠色。
[拓展應用]
驗證該黑色物質是鐵：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。
[解釋與結論]
鋁和氯化鐵反應生成氯化鋁、氯化亞鐵和鐵，反應的化學方程式：3Al+5FeCl3=3AlCl3+3FeCl2+2Fe。
故填：3Al+5FeCl3=3AlCl3+3FeCl2+2Fe。