题目内容
12.某兴趣小组的同学从实验室收集到一桶含有FeSO4、CuSO4的废液,他们想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体,设计了如图1所示的实验方案.(1)结合实验方案回答下列问题:
步骤①中,金属X是铁,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
步骤②中,加入过量稀硫酸的目的是使铁完全反应;
(2)为了比较甲、乙两种金属的活动性强弱和相对原子质量大小,小吴设计了一套实验装置(如图2),他取两种金属(表面积相同)各m克,分别加入足量的稀硫酸(相同质量和质量分数)进行反应,在相同条件下测定不同时间内收集到的气体体积,实验记录如表:
| 反应时间(秒) | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | |
| 收集到的气体体积(毫升) | 甲金属 | 25 | 60 | 95 | 130 | 160 | 170 | 170 |
| 乙金属 | 30 | 75 | 120 | 150 | 150 | 150 | 150 | |
(2)为了使得到的实验数据准确,小吴开始收集气体的时间点应该是A.
A.导管口一有气泡冒出时
B.冒出气泡连续且均匀时
C.检验产生的气体纯净时
(3)根据已有实验数据,要比较甲、乙两种金属的相对原子质量大小,还需知道B.
A.参加反应的硫酸质量
B.生成物中金属元素的化合价.
分析 (1)铁能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;
铜不能和稀硫酸反应,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;
(2)金属越活泼,和稀硫酸反应的速率越快,单位时间内生成的氢气越多;
如果知道生成物中金属元素的化合价,就可以书写反应的化学方程式,根据化学方程式、反应物、生成物的质量可以计算金属的相对原子质量.
解答 解:(1)①步骤①中,金属X是铁,铁和硫酸铜反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;②步骤②中,加入过量稀硫酸的目的是使铁完全反应;故填:铁;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;使铁完全反应;蒸发结晶.
(2)①由实验结果可知,单位时间内,金属乙与稀硫酸反应生成的气体多,比金属甲活泼;
②为了使得到的实验数据准确,小吴开始收集气体的时间点应该是导管口一有气泡冒出时,因为要测定金属产生氢气的快慢,应该是收集金属反应产生的所有气体,因此导管口一有气泡冒出时就要收集.
③根据已有实验数据,要比较甲、乙两种金属的相对原子质量大小,还需知道生成物中金属元素的化合价.
故填:乙;A;B.
点评 要会利用金属活动顺序表设计实验,去验证金属的还原性强弱.氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.
练习册系列答案
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