题目内容

化学兴趣小组的同学们探究用Fe从含Fe2(SO43和CuSO4的溶液中获取金属Cu的原理.请你一起参与探究.
(1)实验依据:金属活动顺序.请在下表对应的方框内填入铁和铜的元素符号.

(2)意外发现:小明将光亮的铁丝插入含Fe2(SO43和CuSO4的废液中,一段时间后取出,意外地发现铁丝表面没有变红.
(3)提出问题:Fe为什么没有从废液中置换出Cu?
(4)提出假设:小丽认为在铁丝表面可能有Cu析出,但被Fe2(SO43溶液溶解了.
(5)验证假设:提供的主要实验用品:洁净的铁丝和铜丝各两根,相同体积、相同浓度的Fe2(SO43溶液三份[Fe2(SO43溶液显黄色].
实验操作
实验现象和数据
结论
①准确称量洁净的铁丝和铜丝的质量
铁丝质量为ag,
铜丝质量为bg
\
②将铁丝插入Fe2(SO43溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、称量
铁丝质量为mg,(m<a),溶液有黄色变为浅绿色
一定有    生成(填化学式)
③将铜丝插入Fe2(SO43溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、称量
铜丝质量为ng(n<b)
   (填“能”或“不能”)与Fe2(SO43溶液反应
④另取相同质量、相同粗细的洁净铁丝和铜丝互相缠绕,插入Fe2(SO43溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、分别称量铁丝和铜丝的质量
铁丝质量较轻
铜丝质量不变
Fe、Cu共存时   优先与Fe2(SO43溶液反应
 
(6)实验结论:小丽的假设    (选填“成立”或“不成立”),理由是          
(7)思考与交流:
①兴趣小组的同学们通过对上述实验的分析,找到了用Fe从含Fe2(SO43和CuSO4的溶液中提取金属Cu的关键,并且最终实验获得了成功,其实验成功的关键是:       .并且反应充分.
②已知Fe和Fe2(SO43发生化合反应.请按反应顺序写出用Fe从含Fe2(SO43和CuSO4的溶液中获取金属Cu的化学方程式:                                  
(1)Fe  Cu;   (5)②FeSO4     ③能    ④Fe
(6)不成立;Fe、Cu共存时Fe优先与Fe2(SO43溶液反应
(7)①加入过量的铁    ②Fe+Fe2(SO43=3FeSO4 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

试题分析:(1)熟记金属活动性顺序表,并会写元素符号,故答案为:Fe  Cu;
(5)②根据反应后铁丝的质量减少了,并且溶液由黄色变为浅绿色,确定为硫酸亚铁溶液,故答案为:FeSO4
③将铜丝插入Fe2(SO43溶液中,一段时间后取出、洗净、干燥、称量,铜丝质量为ng(n<b),铜能与Fe2(SO43溶液反应,故答案为:能;
④根据实验后的现象“铁丝质量较轻,铜丝质量不变”得知Fe、Cu共存时Fe优先与Fe2(SO43溶液反应,故答案为:Fe;
(6)用Fe从含Fe2(SO43和CuSO4的溶液中获取金属Cu,实验过程Fe没有从废液中置换出Cu,小丽认为在铁丝表面可能有Cu析出,但被Fe2(SO43溶液溶解了.但是根据实验探究的结果发现Fe、Cu共存时Fe优先与Fe2(SO43溶液反应,所以小丽的假设错误的,故答案为:不成立;Fe、Cu共存时Fe优先与Fe2(SO43溶液反应;
(7)①根据实验探究的结果,我们得知铁先于硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁,所以只有加入过量的铁才能发生铁与硫酸铜溶液的置换反应,从而生成铜,故答案为:加入过量的铁;
②已知Fe和Fe2(SO43发生化合反应,且生成的是浅绿色的溶液;铁与硫酸铜溶液的反应属于置换反应是教材上学过的反应方程式,故答案为:Fe+Fe2(SO43=3FeSO4 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
点评:本题联系生产实际以实验探究的形式,重在考查金属的化学性质,虽难度稍大,但仍是一道不错的化学题.
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