Question

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)們將大小相同的三種金屬分別放人等質(zhì)量、等溶質(zhì)的質(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(wú)現(xiàn)象．請(qǐng)將三種金屬的元素符號(hào)填入下表：

（2）興趣小組的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室中收集了一桶含有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可以是鐵，乙同學(xué)則認(rèn)為X可以是錳，你認(rèn)為

甲

 （選填“甲”或“乙”）同學(xué)的意見(jiàn)是正確的，理由是

用錳會(huì)引入新的雜質(zhì)

．
②圖中“金屬混合物”的成分是

鐵和銅

．
③步驟Ⅱ中加入過(guò)量稀硫酸的目的是

完全除去混合物中的鐵

．其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑

．

Answer 1

分析：（1）題目對(duì)金屬錳鐵銅的金屬活動(dòng)性的探究是通過(guò)與相同的硫酸反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在實(shí)驗(yàn)中要先區(qū)分是否反應(yīng)，之后對(duì)能夠反應(yīng)的注意反應(yīng)速率的對(duì)比，最后獲得結(jié)論．
（2）對(duì)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(shuō)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(guò)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(lái)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(lái)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，加入的藥品就要適當(dāng)過(guò)量，因此金屬混合物中含有鐵和銅，所以步驟Ⅱ中加入過(guò)量稀硫酸的目的是完全除去混合物中的鐵．其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．
故答案為：
（1）Mn、Fe、Cu；
（2）①甲；用錳會(huì)引入新的雜質(zhì)；②鐵和銅；
③完全除去混合物中的鐵； Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑

點(diǎn)評(píng)：同學(xué)們要會(huì)利用金屬活動(dòng)順序表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，去驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱．氫前邊的金屬會(huì)與稀硫酸、鹽酸反應(yīng)，但氫后邊的金屬不會(huì)與稀硫酸、鹽酸反應(yīng)，前邊的金屬會(huì)把后邊的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)．