Question

【題目】化學興趣小組的同學們探究用Fe從含Fe2（SO4）3和CuSO4的溶液中獲取金屬Cu的原理．請你一起參與探究．
（1）實驗依據：金屬活動順序．請在下表對應的方框內填入鐵和銅的元素符號．
意外發現：小明將光亮的鐵絲插入含Fe2（SO4）3和CuSO4的廢液中，一段時間后取出，意外地發現鐵絲表面沒有變紅．
提出問題：Fe為什么沒有從廢液中置換出Cu？
提出假設：小麗認為在鐵絲表面可能有Cu析出，但被Fe2（SO4）3溶液溶解了．
驗證假設：提供的主要實驗用品：潔凈的鐵絲和銅絲各兩根，相同體積、相同濃度的Fe2（SO4）3溶液三份[Fe2（SO4）3溶液顯黃色]．

實驗操作	實驗現象和數據	結論
①準確稱量潔凈的鐵絲和銅絲的質量	鐵絲質量為ag， 銅絲質量為bg	\
②將鐵絲插入Fe2（SO4）3溶液中，一段時間后取出、洗凈、干燥、稱量	鐵絲質量為mg，（m＜a），溶液有黃色變為淺綠色	一定有生成（填化學式）
③將銅絲插入Fe2（SO4）3溶液中，一段時間后取出、洗凈、干燥、稱量	銅絲質量為ng（n＜b）	銅（填“能”或“不能”）與Fe2（SO4）3溶液反應
④另取相同質量、相同粗細的潔凈鐵絲和銅絲互相纏繞，插入Fe2（SO4）3溶液中，一段時間后取出、洗凈、干燥、分別稱量鐵絲和銅絲的質量	鐵絲質量較輕 銅絲質量不變	Fe、Cu共存時優先與Fe2（SO4）3溶液反應

（2）實驗結論：小麗的假設（選填“成立”或“不成立”），理由是；
（3）思考與交流： ①興趣小組的同學們通過對上述實驗的分析，找到了用Fe從含Fe2（SO4）3和CuSO4的溶液中提取金屬Cu的關鍵，并且最終實驗獲得了成功，其實驗成功的關鍵是： ． 并且反應充分．
②已知Fe和Fe2（SO4）3發生化合反應．請按反應順序寫出用Fe從含Fe2（SO4）3和CuSO4的溶液中獲取金屬Cu的化學方程式：； ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe、Cu；FeSO4；能；Fe
（2）不成立；Fe、Cu共存時Fe優先與Fe2（SO4）3溶液反應
（3）加入過量的鐵；Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【解析】解：（1）熟記金屬活動性順序表，并會寫元素符號，所以答案是：Fe Cu；②根據反應后鐵絲的質量減少了，并且溶液由黃色變為淺綠色，確定為硫酸亞鐵溶液，所以答案是：FeSO4③將銅絲插入Fe2（SO4）3溶液中，一段時間后取出、洗凈、干燥、稱量，銅絲質量為ng（n＜b），銅能與Fe2（SO4）3溶液反應，所以答案是：能；④根據實驗后的現象“鐵絲質量較輕，銅絲質量不變”得知Fe、Cu共存時Fe優先與Fe2（SO4）3溶液反應，所以答案是：Fe；（2）用Fe從含Fe2（SO4）3和CuSO4的溶液中獲取金屬Cu，實驗過程Fe沒有從廢液中置換出Cu，小麗認為在鐵絲表面可能有Cu析出，但被Fe2（SO4）3溶液溶解了．但是根據實驗探究的結果發現Fe、Cu共存時Fe優先與Fe2（SO4）3溶液反應，所以小麗的假設錯誤的，所以答案是：不成立；Fe、Cu共存時Fe優先與Fe2（SO4）3溶液反應；（3）①根據實驗探究的結果，我們得知鐵先于硫酸鐵溶液反應生成硫酸亞鐵，所以只有加入過量的鐵才能發生鐵與硫酸銅溶液的置換反應，從而生成銅，所以答案是：加入過量的鐵；②已知Fe和Fe2（SO4）3發生化合反應，且生成的是淺綠色的溶液；鐵與硫酸銅溶液的反應屬于置換反應是教材上學過的反應方程式，所以答案是：Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【考點精析】根據題目的已知條件，利用金屬活動性順序及其應用和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握在金屬活動性順序里：1、金屬的位置越靠前，它的活動性就越強2、位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫（不可用濃硫酸、硝酸）3、位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來．（除K、Ca、Na）；注意：a、配平 b、條件 c、箭號．