Question

小紅同學在西漢《淮南子?萬畢術》一書中看到了濕法煉銅的文字記載：“曾青得鐵則化銅”．為了能對古代濕法煉銅有更深入的認識，小紅與同學們展開了以下的學習與交流．
（1）請按金屬活動性的順序，將鐵和銅的元素符號填在下圖的方框內．

（2）若曾青為硫酸銅．請用化學方程式表示“曾青得鐵則化銅”所包含的化學反應：______．
（3）為模擬古代濕法煉銅的過程，同學們設計了以下的實驗方案：

請問：步驟①中，加入過量細鐵粉的目的是______，該步驟所得的金屬混合物成分是______（填物質名稱）；步驟②中發生反應的化學方程式為______．

Answer 1

解：（1）金屬活動順序表中，鐵在氫前，銅在氫后，故答案為；Fe、Cu
（2）在金屬活動順序表中，鐵在銅前邊，所以鐵會把銅從其鹽溶液中置換出來，故選CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu
（3）該實驗的流程是：過量的鐵粉把硫酸銅中所有的Cu²⁺都置換出來，得到鐵和銅的混合物，然后加入足量的稀硫酸或稀鹽酸，把所有的鐵粉消耗完，最后經過濾、洗滌、干燥，即可得到純凈的銅．
故答案為：使硫酸銅全部反應；銅和鐵；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
分析：（1）根據金屬活動順序表可知，鐵在氫前邊，而銅在氫后邊．
（2）根據金屬活動順序表中，前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．
（3）根據實驗流程分析即可．
點評：金屬活動順序表有兩個重要的應用，①氫后的金屬不會與稀硫酸或稀鹽酸反應，但氫前的金屬可以與稀硫酸或稀鹽酸反應；②前邊的金屬可以把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．