Question

实验室要除去细碎铜屑中的少量细碎铁屑，某同学设计了两个方案：
①向Cu、Fe混合物中加适量硫酸铜溶液，搅拌、过滤、洗涤
②向Cu、Fe混合物中加适量稀盐酸，搅拌、过滤、洗涤
（1）写出两个实验方案中有关的反应的化学方程式：

 

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；
（2）你认为两个实验方案中较好的是

 

（填序号），理由是

 

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（3）你是否还有更简单的方法？若有，请你写出你的做法：

 

．

Answer 1

分析：根据铁和铜的化学性质可知，对于方案②铁能够与盐酸反应而铜不能与盐酸反应，且反应较易分离．而①中铁置换硫酸铜中的铜，虽然看起来增加了铜的质量，但是由于置换反应发生在铁的表面，导致铜在铁表面附着，从而阻碍反应的进行，导致铁铜难以分离和彻底反应且不能得到纯铜．以上都是根据金属的化学性质来除杂的，最简单的方法就是根据铁物理性质具有磁性，用磁铁除去．

解答：解：（1）铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）方案②铁能够与盐酸反应而铜不能与盐酸反应，且反应较易分离．而①中铁置换硫酸铜中的铜，虽然看起来增加了铜的质量，但是由于置换反应发生在铁的表面，导致铜在铁表面附着，从而阻碍反应的进行，导致铁铜难以分离和彻底反应；
（3）最简单的方法就是用物理法除去铁，根据铁具有磁性，能被磁铁吸引，而铜则不能被磁铁吸引．
故答案为：
（1）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑；
（2）②；方案②铁能够与盐酸反应而铜不能与盐酸反应，且反应较易分离．而①中铁置换硫酸铜中的铜，虽然看起来增加了铜的质量，但是由于置换反应发生在铁的表面，导致铜在铁表面附着，从而阻碍反应的进行，导致铁铜难以分离和彻底反应且不能得到纯铜； 
（3）用磁铁吸引．

点评：本题考查学生根据所学的金属的性质来对除杂方案的评价能力，除杂问题是初中化学的一个难点；物理除杂和化学除杂，其中化学除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁，最好的方法就是在除去杂质的同时又是原物质质量增加．