(2010•晋江市)某兴趣小组的同学为探究铁(Fe)、锰(Mn)和铜(Cu)三种金属的活动性顺序,进行下列探究.

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  • 解题思路:题目对金属锰铁铜的金属活动性的探究是通过与相同的硫酸反应来实现的,在实验中要先区分是否反应,之后对能够反应的注意反应速率的对比,最后获得结论.而之后对于硫酸亚铁和硫酸铜溶液回收铜和硫酸亚铁,很容易受到上面锰铁铜实验的干扰,很容易认为锰可以用于该实验.这时就要考虑我们的实验目的,是要除去硫酸亚铁中硫酸铜杂质,在除杂时要注意“除去杂质,不引入新的杂质”的原则.

    (1)金属锰铁铜金属活动的顺序的探究,题目给予的实验方案是分别加入到相同质量和质量分数的硫酸溶液中,并且告诉实验现象时锰产生气泡的速度比铁快,说明两者都比H活泼,且由于锰反应更快,所以锰比铁更活泼.而铜不反应,证明H>Cu.三种金属和氢元素之间的位置关系就是:Mn>Fe>H>Cu.

    (2)要想从硫酸亚铁和硫酸铜的废液回收铜和硫酸亚铁晶体,首先要将硫酸铜除去,这就是要先除杂.而除杂的基本原则就是除去杂质,而不能引入的新的杂质.所以在将硫酸铜转化为铜的而过程中加入的药品一定要和硫酸亚铁有关,也就是要使用铁单质来实现该转化.很多同学容易受到上面金属活动探究的影响,认为锰也能够将硫酸铜转化为铜.但是不可以用来除去杂质硫酸铜,因为引入了MnSO4杂质.同时为了将杂质尽可能完全除去,我们加入的药品就要适当过量,所以在除杂时一般不加入状态和要除去杂质状态相同的药品,即液体中加固体或者气体,气体中加固体或者液体.(另外注意加入的铁一般不用铁条或者铁片,而是用铁粉,防止反应在固体表面发生后铜在表面附着,阻碍了反应的进行,从而导致最终铜粉内含有铁固体,且很难用酸类反应掉).

    故答案:

    (1)

    (2)①甲,可得到纯净的FeSO4晶体;使废液中的铜全部被置换出来

    ②不溶性,Fe+H2SO4=FeSO4+H2

    点评:

    本题考点: 金属活动性的探究;金属活动性顺序及其应用;金属的回收利用及其重要性;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.

    考点点评: 在做题过程中,有时前后之间有牵连,有时是没有关系的,所以在解题时就要分析清楚,避免干扰.