Question

現有銀、銅、鐵三種金屬，某研究小組的同學為探究銀、銅、鐵的金屬活動性順序，設計了如圖實驗：
（1）寫出一個符合圖中實驗的化學反應方程式

 

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（2）上述三個實驗還不能完全證明三種金屬的活動性順序，請你補充一個實驗來達到實驗目的

 

（寫出實驗操作和現象）．
（3）將銀、銅、鐵中的兩種金屬片分別放入

 

溶液中，即可驗證這三種金屬的活動性強弱．
（4）應用：除去氯化亞鐵溶液中的少量雜質氯化銅，除雜質用到的試劑和主要操作是

 

．

Answer 1

考點：金屬活動性順序及其應用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據鐵與稀硫酸或硫酸銅反應寫出反應的方程式；
（2）通過三個實驗可知銅和銀還不能比較活潑性，所以只要設計的實驗能比較出二者的活潑性就行；
（3）根據金屬與鹽反應的條件選擇試劑；
（4）要除去氯化亞鐵溶液中混有少量的氯化銅雜質，所選擇的除雜試劑只與氯化銅反應，而且不能生成新的雜質，此時可以根據金屬與鹽溶液的反應進行．

解答：解：（1）鐵與稀硫酸反應生成了硫酸亞鐵和氫氣，反應的方程式是：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，
鐵與硫酸銅反應產生硫酸亞鐵和銅，反應的方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（2）將鐵片浸入稀硫酸中能產生氫氣，說明鐵排在氫的前面，將銀片浸入稀硫酸中，不反應說明銀排在氫的后面；將鐵片浸入硫酸銅溶液中鐵的表面有紅色固體析出，說明鐵比銅活潑，但銅和銀不能比較，所以將銅絲進入硝酸銀的溶液中，銅的表面有銀白色固體析出，說明銅比銀活潑；
（3）金屬與鹽溶液反應說明金屬排在鹽中金屬的前面，金屬與鹽溶液不反應，說明金屬排在了鹽溶液中金屬的后面，所以加入的鹽溶液應該位于兩種金屬之間；由于銅在中間，所以兩種金屬放到硫酸銅溶液等銅鹽即可；
（4）鐵粉與氯化銅反應生成氯化亞鐵和銅，與氯化亞鐵不反應，經過過濾除去生成的銅即可得到純凈的氯化亞鐵溶液；
故答案為：（1）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑ 或Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（2）將銅片浸入硝酸銀溶液中，銅片表面有銀白色固體析出（合理答案均可）； 
（3）CuCl₂[或CuSO₄、Cu（NO₃）₂等]；
（4）過量的鐵粉、過濾．

點評：本題考查了金屬活動性順序的探究，解答本題關鍵是要知道方程式的寫法，尤其是要知道鐵與硫酸反應升成硫酸亞鐵；根據金屬與鹽反應說明金屬排在鹽中金屬的前面，金屬與鹽不反應，說明金屬排在了鹽中金屬的后面，再進一步進行分析即可．