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某校化学活动小组的同学欲用氧化铜、铁粉和稀硫酸为原料制备金属铜. [设计与实验]...

某校化学活动小组的同学欲用氧化铜、铁粉和稀硫酸为原料制备金属铜.
[设计与实验]实验过程和相应的现象如图所示:manfen5.com 满分网
学生甲学生乙学生丙
氧化铜的质量(g)888
9.8%稀硫酸的质量(g)50100150
铁粉的质量(g)5.65.65.6
加入铁粉后的现象有红色和黑色固体有红色固体有红色固体
[交流与讨论]
(1)学生甲最终实验得到固体的成分是______
(2)学生丙在加入铁粉后,发生反应的化学方程式:______
(3)三位同学中制得铜质量最多的是______同学.你的分析理由是______
氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,铁与硫酸铜反应置换出铜,铁还能与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,对比三同学实验数据,稀硫酸的量乙比甲多50g,丙同学比乙同学多50g,根据加入铁粉后的现象可知甲同学中氧化铜、铁粉都剩余,乙同学恰好完全反应,丙同学硫酸过量,加入的铁粉一部分与硫酸反应,一部分与硫酸铜反应,因此只是置换了部分铜. 【解析】 (1)氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,铁与硫酸铜反应置换出铜,由甲乙两同学实验对比可以看出乙同学加入100g稀硫酸再加入5.6g铁粉后只红色固体铜,因此甲同学中50g稀硫酸不足,氧化铜剩余,加入的5.6g铁有剩余.因此甲同学得到的红色和黑色固体为氧化铜、铜和铁. (2)学生丙加入150g稀硫酸后硫酸有剩余,因此加入铁粉后发生的反应一是铁与硫酸反应,二是铁与硫酸铜反应,化学方程式为 (3)对比三同学的实验数据,8g氧化铜中含铜6.4g.甲实验中的氧化铜过量,加入5.6g铁,只能置换出3.2g铜;乙实验中,氧化铜、硫酸和铁均恰好完全反应,生成6.4g铜;丙实验中的硫酸过量,加入铁粉后,有一部分铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,一部分铁与硫酸铜反应置换出铜,所以得到铜的实际质量小于6.4g,所以乙得到的铜最多 故答案为:(1)CuO、Cu、Fe; (2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu; (3)乙;8g氧化铜中含铜6.4g.甲实验中的氧化铜过量,加入5.6g铁,只能置换出3.2g铜;乙实验中,氧化铜、硫酸和铁均恰好完全反应,生成6.4g铜;丙实验中的硫酸过量,加入铁粉后,有一部分铁与硫酸反应生成硫酸亚铁,一部分铁与硫酸铜反应置换出铜,所以得到铜的实际质量小于6.4g,所以乙得到的铜最多 (只要合理都可给分).
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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