Question

5．某興趣小組的同學(xué)為探究鐵（Fe）、錳（Mn）和銅（Cu）三種金屬的活動(dòng)性順序，進(jìn)行下列探究．
（1）同學(xué)們將等大小的三種金屬同時(shí)放入等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸中，發(fā)現(xiàn)錳表面冒
出氣泡的速率比鐵快，而銅表面無現(xiàn)象．請將三種金屬的元素符號填入下表：

（2）興趣小組的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室中收集一桶含有FeSO₄、CuSO₄的廢液．他們想從中回收金屬銅和硫酸亞鐵晶體，設(shè)計(jì)了如下方案：

①甲同學(xué)提出X可用金屬鐵，乙同學(xué)認(rèn)為X可用金屬錳，你認(rèn)為甲（選填“甲”或“乙”）同學(xué)的意見是正確的，理由是可得到純凈的FeSO₄晶體．
②操作a、b的名稱是過濾，其目的是除去溶液中不溶性的雜質(zhì)．

Answer 1

分析 題目對金屬錳鐵銅的金屬活動(dòng)性的探究是通過與相同的硫酸反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，在實(shí)驗(yàn)中要先區(qū)分是否反應(yīng)，之后對能夠反應(yīng)的注意反應(yīng)速率的對比，最后獲得結(jié)論．而之后對于硫酸亞鐵和硫酸銅溶液回收銅和硫酸亞鐵，很容易受到上面錳鐵銅實(shí)驗(yàn)的干擾，很容易認(rèn)為錳可以用于該實(shí)驗(yàn)．這時(shí)就要考慮我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，是要除去硫酸亞鐵中硫酸銅雜質(zhì)，在除雜時(shí)要注意“除去雜質(zhì)，不引入新的雜質(zhì)”的原則．

解答 解：（1）金屬錳鐵銅金屬活動(dòng)的順序的探究，題目給予的實(shí)驗(yàn)方案是分別加入到相同質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸溶液中，并且告訴實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)錳產(chǎn)生氣泡的速度比鐵快，說明兩者都比H活潑，且由于錳反應(yīng)更快，所以錳比鐵更活潑．而銅不反應(yīng)，證明H＞Cu．三種金屬和氫元素之間的位置關(guān)系就是：Mn＞Fe＞H＞Cu．
（2）要想從硫酸亞鐵和硫酸銅的廢液回收銅和硫酸亞鐵晶體，首先要將硫酸銅除去，這就是要先除雜．而除雜的基本原則就是除去雜質(zhì)，而不能引入的新的雜質(zhì)．所以在將硫酸銅轉(zhuǎn)化為銅的而過程中加入的藥品一定要和硫酸亞鐵有關(guān)，也就是要使用鐵單質(zhì)來實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)化．很多同學(xué)容易受到上面金屬活動(dòng)探究的影響，認(rèn)為錳也能夠?qū)⒘蛩徙~轉(zhuǎn)化為銅．但是不可以用來除去雜質(zhì)硫酸銅，因?yàn)橐�入了MnSO₄雜質(zhì)．同時(shí)為了將雜質(zhì)盡可能完全除去，我們加入的藥品就要適當(dāng)過量，所以在除雜時(shí)一般不加入狀態(tài)和要除去雜質(zhì)狀態(tài)相同的藥品，即液體中加固體或者氣體，氣體中加固體或者液體．（另外注意加入的鐵一般不用鐵條或者鐵片，而是用鐵粉，防止反應(yīng)在固體表面發(fā)生后銅在表面附著，阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行，從而導(dǎo)致最終銅粉內(nèi)含有鐵固體，且很難用酸類反應(yīng)掉）．
故答案：
（1）

（2）①甲，可得到純凈的FeSO₄晶體；使廢液中的銅全部被置換出來
②過濾．

點(diǎn)評 在做題過程中，有時(shí)前后之間有牽連，有時(shí)是沒有關(guān)系的，所以在解題時(shí)就要分析清楚，避免干擾．