Question

【题目】化学兴趣小组的同学们探究用Fe从含Fe2（SO4）3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．
意外发现：小明将光亮的铁丝插入含Fe2（SO4）3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．
提出问题：Fe为什么没有从废液中置换出Cu？
提出假设：小丽认为在铁丝表面可能有Cu析出，但被Fe2（SO4）3溶液溶解了．
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（SO4）3溶液三份[Fe2（SO4）3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（SO4）3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（SO4）3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（填“能”或“不能”）与Fe2（SO4）3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（SO4）3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（SO4）3溶液反应

（2）实验结论：小丽的假设（选填“成立”或“不成立”），理由是；
（3）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（SO4）3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（SO4）3发生化合反应．请按反应顺序写出用Fe从含Fe2（SO4）3和CuSO4的溶液中获取金属Cu的化学方程式：； ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe、Cu；FeSO4；能；Fe
（2）不成立；Fe、Cu共存时Fe优先与Fe2（SO4）3溶液反应
（3）加入过量的铁；Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【解析】解：（1）熟记金属活动性顺序表，并会写元素符号，所以答案是：Fe Cu；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，所以答案是：FeSO4③将铜丝插入Fe2（SO4）3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（SO4）3溶液反应，所以答案是：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（SO4）3溶液反应，所以答案是：Fe；（2）用Fe从含Fe2（SO4）3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（SO4）3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（SO4）3溶液反应，所以小丽的假设错误的，所以答案是：不成立；Fe、Cu共存时Fe优先与Fe2（SO4）3溶液反应；（3）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，所以答案是：加入过量的铁；②已知Fe和Fe2（SO4）3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，所以答案是：Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【考点精析】根据题目的已知条件，利用金属活动性顺序及其应用和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握在金属活动性顺序里：1、金属的位置越靠前，它的活动性就越强2、位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢（不可用浓硫酸、硝酸）3、位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来．（除K、Ca、Na）；注意：a、配平 b、条件 c、箭号．