Question

某同学从《化学教育》杂志中得知：冶金工业可用金属单质与某种金属氧化物反应的原理来制备另一种金属单质．
【提出假设】金属都能用上述原理进行相互间制备．
【查阅资料】（1）大多数金属氧化物都能与盐酸反应．
（2）下表列出的是一些物质溶于水后的水溶液的颜色．

物质名称	氯化铝	氯化铁	氯化铜
水溶液颜色	无色	黄色	蓝绿色

【实验过程及现象】（以下各组物质均能恰好完全反应）

实验组别		Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ	Ⅶ
药品	金属单质	Al	Mg	Zn	Fe	Zn	Al	Cu
	氧化物	CuO	CuO	CuO	CuO	Fe2O3	Fe2O3	Fe2O3
实验现象	取上述粉末状的混合物于密闭试管中高温加热	爆炸	爆炸	变红	变红	变黑	变黑	无变化
	冷却后，向上述反应后的固体中加入足量的稀盐酸	--	--	固体部分溶解，水溶液呈无色	固体部分溶解，水溶液呈黄色	固体全部溶解，有气体放出，水溶液呈浅绿色	？	--

根据表格内容，回答下列问题：
（1）写出VI中画“？”的实验现象______．
（2）结合V中的所有实验现象，写出其中的两个反应的化学方程式______ 3ZnO+2Fe，Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

Answer

（1）根据高温加热时的实验现象，推断高温加热后所得固体物质的成分，由固体成分推断固体物质与盐酸反应时可能观察到的现象；
（2）根据V中与盐酸反应的实验现象可推断固体物质中含有铁，其中铁则是由锌与氧化铁在高温下反应的产物，生成的铁与盐酸反应使溶液呈浅绿色，写出反应的化学方程式；
（3）实验I～IV分别用铝、镁、锌、铁与氧化铜在高温下反应，根据反应的现象可发现随金属活动性增强，反应程度也有很大不同；
（4）从实验记录中所发生的反应及不能发生的反应的对比，可归纳出冶炼金属需要满足的条件类似于金属与盐的反应．
【解析】
（1）高温时，铝与氧化铁出现变黑现象，可推断此时固体中为铁粉与氧化铝，铁粉能与盐酸反应生成呈浅绿色的氯化亚铁溶液并放出氢气，氧化铝也能与盐酸反应形成无色氯化铝溶液，因此可观察到固体全部溶解且有气体放出，最后溶液变浅绿色；
（2）锌与氧化铁在高温下生成铁与氧化锌，反应的化学方程式为3Zn+Fe2O33ZnO+2Fe；反应后固体中铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气、氧化锌与盐酸反应生成氯化锌和水，反应的化学方程为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O；
（3）根据金属活动性强弱关系镁＞铝＞锌＞铁，以及高温下与氧化铜反应的现象，可发现金属活动性强反应则剧烈，活动性弱反应则平缓；
（4）根据金属与金属氧化物所发生的反应可得到，活动性强的金属能夺取活动性弱的金属氧化物中的氧而得到活动性弱的金属的单质，因此，可归纳出冶炼金属除需要“高温”外，还需遵循的规律是：一种金属能在高温下夺取另一种比它弱的金属氧化物中的氧，能够将另一种金属冶炼出来；
故答案为：
（1）固体全部溶解，有气体放出，水溶液呈浅绿色．
（2）3Zn+Fe2O33ZnO+2Fe（ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O），Fe+2HCl=FeCl2+H2↑．
（3）金属活动性强弱程度不同，反应的剧烈程度不同．
（4）一种金属能在高温下夺取另一种比它弱的金属氧化物中的氧，能够将另一种金属冶炼出来．