探究0.5mol/L FeCl₃溶液（pH=1）與不同金屬反應時的多樣性的原因。
（各組實驗中：所用FeCl₃溶液體積相同；金屬過量；靜置、不振蕩）

編號	金屬	現象及產物檢驗
Ⅰ	鎂條	立即產生大量氣體，金屬表面變黑，該黑色固體能被磁鐵吸引，液體顏色由棕黃色逐漸變為紅褐色； 片刻后氣泡減少，金屬表面覆蓋有紅褐色沉淀，此時取反應后的液體，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，生成藍色沉淀。
Ⅱ	銅粉	無氣體產生，溶液逐漸變為藍綠色； 取反應后的溶液，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，生成藍色沉淀。

（1）根據實驗Ⅰ中的現象，推測紅褐色液體為膠體，并用光束照射該液體，在與光束垂直的方向觀察到

一條光亮的“通路”

一條光亮的“通路”

得以證實。
（2）已知：Fe和Fe₃O₄均能被磁鐵吸引。
①為了確定黑色固體的成分是否含有Fe與Fe₃O₄，重復實驗Ⅰ，及時取少量鎂條表面生成的黑色粉末，洗凈后進行實驗如下：

該實驗說明黑色固體中一定含有

Fe

Fe

，結合現象寫出判斷的理由：

濾紙ⅱ上無明顯現象，說明Fe₃O₄不能溶解產生Fe²⁺，所以濾紙ⅰ上粉末附近變藍只能是Fe被氧化產生Fe²⁺

濾紙ⅱ上無明顯現象，說明Fe₃O₄不能溶解產生Fe²⁺，所以濾紙ⅰ上粉末附近變藍只能是Fe被氧化產生Fe²⁺

。
②除上述結論外，分析實驗Ⅰ的現象，可知被還原得到的產物一定還有

H₂、Fe²⁺

H₂、Fe²⁺

。
（3）實驗Ⅰ、Ⅱ中現象的差異，與Fe³⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、H⁺、Cu²⁺的氧化性強弱有關，其順序是Mg²⁺＜Fe²⁺＜

H⁺＜Cu²⁺＜Fe³⁺

H⁺＜Cu²⁺＜Fe³⁺

。
（4）繼續探究0.5mol/L FeCl₃溶液（pH=1）與Fe的反應。

編號	金屬	現象及產物檢驗
Ⅲ	鐵粉	持續產生少量氣體；一段時間后，溶液顏色變淺，底部有紅褐色沉淀，經檢驗，溶液pH=4，含有Fe2+，無Fe3+．
Ⅳ	鐵絲	無明顯的氣泡產生；一段時間后，溶液變為淺綠色，經檢驗，溶液pH=2，含有Fe2+和Fe3+；Fe3+被還原的量多于實驗Ⅲ．

①實驗Ⅲ中發生反應的離子方程式有

Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺（ Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺）

Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺（ Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺）

。
②已知：相同條件下，H⁺在溶液中的移動速率遠大于Fe³⁺．結合實驗Ⅰ、Ⅱ，由反應中金屬表面離子濃度的變化，推測實驗Ⅲ、Ⅳ現象差異的原因：

由I、Ⅲ可知，金屬與Fe³⁺、H⁺反應速率快時，因H⁺移動速率大，其濃度在金屬表面變化小，易被還原，促使Fe³⁺水解生成Fe（OH）₃；Ⅳ中反應慢，Fe表面Fe³⁺能及時補充，且由Ⅱ知Fe³⁺的氧化性強，利于Fe³⁺還原

由I、Ⅲ可知，金屬與Fe³⁺、H⁺反應速率快時，因H⁺移動速率大，其濃度在金屬表面變化小，易被還原，促使Fe³⁺水解生成Fe（OH）₃；Ⅳ中反應慢，Fe表面Fe³⁺能及時補充，且由Ⅱ知Fe³⁺的氧化性強，利于Fe³⁺還原

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