Question

【題目】化學(xué)興趣小組的同學(xué)們探究用Fe從含F(xiàn)e2（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(jù)：金屬活動順序．請在下表對應(yīng)的方框內(nèi)填入鐵和銅的元素符號．
意外發(fā)現(xiàn)：小明將光亮的鐵絲插入含F(xiàn)e2（SO4）3和CuSO4的廢液中，一段時間后取出，意外地發(fā)現(xiàn)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(shè)：小麗認(rèn)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(shè)：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(xiàn)象和數(shù)據(jù)	結(jié)論
①準(zhǔn)確稱量潔凈的鐵絲和銅絲的質(zhì)量	鐵絲質(zhì)量為ag， 銅絲質(zhì)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(zhì)量為mg，（m＜a），溶液有黃色變?yōu)闇\綠色	一定有生成（填化學(xué)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(zhì)量為ng（n＜b）	銅（填“能”或“不能”）與Fe2（SO4）3溶液反應(yīng)
④另取相同質(zhì)量、相同粗細(xì)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(zhì)量	鐵絲質(zhì)量較輕 銅絲質(zhì)量不變	Fe、Cu共存時優(yōu)先與Fe2（SO4）3溶液反應(yīng)

（2）實驗結(jié)論：小麗的假設(shè)（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(xué)們通過對上述實驗的分析，找到了用Fe從含F(xiàn)e2（SO4）3和CuSO4的溶液中提取金屬Cu的關(guān)鍵，并且最終實驗獲得了成功，其實驗成功的關(guān)鍵是： ． 并且反應(yīng)充分．
②已知Fe和Fe2（SO4）3發(fā)生化合反應(yīng)．請按反應(yīng)順序?qū)懗鲇肍e從含F(xiàn)e2（SO4）3和CuSO4的溶液中獲取金屬Cu的化學(xué)方程式：； ．

Answer 1

【答案】
（1）Fe、Cu；FeSO4；能；Fe
（2）不成立；Fe、Cu共存時Fe優(yōu)先與Fe2（SO4）3溶液反應(yīng)
（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(jù)反應(yīng)后鐵絲的質(zhì)量減少了，并且溶液由黃色變?yōu)闇\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(zhì)量為ng（n＜b），銅能與Fe2（SO4）3溶液反應(yīng)，所以答案是：能；④根據(jù)實驗后的現(xiàn)象“鐵絲質(zhì)量較輕，銅絲質(zhì)量不變”得知Fe、Cu共存時Fe優(yōu)先與Fe2（SO4）3溶液反應(yīng)，所以答案是：Fe；（2）用Fe從含F(xiàn)e2（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(rèn)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(jù)實驗探究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)Fe、Cu共存時Fe優(yōu)先與Fe2（SO4）3溶液反應(yīng)，所以小麗的假設(shè)錯誤的，所以答案是：不成立；Fe、Cu共存時Fe優(yōu)先與Fe2（SO4）3溶液反應(yīng)；（3）①根據(jù)實驗探究的結(jié)果，我們得知鐵先于硫酸鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵，所以只有加入過量的鐵才能發(fā)生鐵與硫酸銅溶液的置換反應(yīng)，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(fā)生化合反應(yīng)，且生成的是淺綠色的溶液；鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)是教材上學(xué)過的反應(yīng)方程式，所以答案是：Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用金屬活動性順序及其應(yīng)用和書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的相關(guān)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．