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
题型:不详难度:来源:
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.
(2)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. (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(SO4)3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(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
| (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(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: ; . |
答案
(1)Fe Cu; (5)②FeSO4 ③能 ④Fe (6)不成立;Fe、Cu共存时Fe优先与Fe2(SO4)3溶液反应 (7)①加入过量的铁 ②Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
解析
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(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,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(SO4)3溶液反应,故答案为:Fe; (6)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,故答案为:不成立;Fe、Cu共存时Fe优先与Fe2(SO4)3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(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,故答案为:Fe+Fe2(SO4)3=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. |
举一反三
现有锌粉和另一种金属组成的混合物,在6.5g该混合物中加入100g一定溶质质量分数的稀盐酸后,混合物与稀盐酸恰好完全反应,产生氢气的质量为m,下列说法正确的是( )A.若混合物为Zn,Mg,m可能是0.2g | B.若混合物为Zn,Fe,m等于0.2g | C.若混合物为Zn,Fe,m等于0.1g,混合物中铁的质量分数为50% | D.若混合物为Zn,Mg,则稀盐酸中溶质质量分数一定大于7.3% |
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某兴趣小组的同学将一块不纯的铁片5.6g投入到足量的稀盐酸中,充分反应后生成了0.2g气体,则该铁片中混有的杂质一定不可能是( ) |
现有甲、乙、丙三种金属,分别与空气和氧气反应,现象如下表所示:
| 甲
| 乙
| 丙
| 空气
| 剧烈燃烧
| 变黑
| 变黑
| 氧气
| 更剧烈燃烧
| 变黑
| 剧烈燃烧
| 据以上信息,这三种金属活动性由强到弱的顺序是( ) A.甲>丙>乙 B.甲>乙>丙 C.乙>丙>甲 D.丙>乙>甲 |
结合下列有关铁的实验,回答有关问题: (1)铁丝在氧气中燃烧的实验: 点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴将要燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中,观察现象.这根火柴的作用是 ;为了防止集气瓶底炸裂,应采取的方法是 . (2)如图是探究铁钉锈蚀条件的实验: ①A中植物油的作用是 ; ②一段时间后,B中铁钉没有锈蚀,而C中铁钉锈蚀,通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是 .
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化学实验是学习化学的重要方法.请完成下列金属性质的实验. (1)实验一:比较铁、铜的金属活动性强弱.请你设计实验完成下表内容. (2)实验二:镁、锌、铁三种金属与酸的反应. [实验]取一定量的镁、锌、铁三种金属分别加入到溶质质量分数相同的稀硫酸中,充分反应,观察现象. [结论]活泼金属能与酸反应. [分析]①三个反应的共同特点是 ,写出其中一个反应的化学方程式 . ②若完全反应后,三个反应生成氢气的质量相等,原因是 . |
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