化学兴趣小组的同学们探究用Fe从含Fe2SO43和CuSO4-优题课

化学兴趣小组的同学们探究用 $F e$ 从含 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 和 $C u S O_{4}$ 的溶液中获取金属 $C u$ 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 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 和 $C u S O_{4}$ 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： $F e$ 为什么没有从废液中置换出 $C u$ ？
（4）提出假设：小丽认为在铁丝表面可能有 $C u$ 析出，但被 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 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 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 溶液三份[ $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 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 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 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 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 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 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 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 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 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、 $C u$ 共存时优先与 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 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 $F e$ 从含 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 和 $C u S O_{4}$ 的溶液中提取金属 $C u$ 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 $F e$ 和 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 发生化合反应．请按反应顺序写出用 $F e$ 从含 $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 和 $C u S O_{4}$ 的溶液中获取金属 $C u$ 的化学方程式：；．

科目化学题型探究题难度困难

知识点：化学性质与物理性质的差别及应用

实验步骤	实验现象	实验结论
Ⅰ．取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加过量的溶液，并不断振荡。	有生成。	说明原溶液中一定有碳酸钠。
Ⅱ.取步骤Ⅰ试管中的少量上层清液，滴加酚酞溶液。	溶液变红色。	说明原溶液中一定有。

称量项目	称量时间	质量（g）
试样	————	10.00
装置+稀硫酸质量	————	241.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后15秒	249.20
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后35秒	249.00
装置+稀硫酸质量+试样	反应开始后55秒	249.00

物质	NaCl	NaOH	Na₂CO₃	NaHCO₃
溶解度/g	36	109	215	9.6

操作步骤	实验现象	结论及化学方程式
取样于试管中，滴加氢氧化钙溶液		猜想②正确相关的化学方程式

实验操作	实验现象	实验结论
取少量白色固体配成溶液，加入足量 ①	②	③