24.某实验小组同学对铁粉和氧化铜的混合物与足量的稀硫酸混合后,体系中各反应的先后顺序进行研究。

【科学探究】
24.某实验小组同学对铁粉和氧化铜的混合物与足量的稀硫酸混合后,体系中各反应的先后顺序进行研究。
【查阅资料】CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【进行实验】
实验1:将铁粉和氧化铜的混合物与60mL、10%稀硫酸混合,实验记录如下。
序号 铁粉(g) 氧化铜(g) 实验现象
1﹣1 0.56 1.6 立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈蓝色
1﹣2 1.12 1.6 立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈浅绿色
1﹣3 1.68 1.6 立即出现红色固体,待红色固体不再增加后产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅绿色
实验2:将1.12g铁粉和1.6g氧化铜的混合物与30mL不同浓度的硫酸混合,实验记录如下。
序号 硫酸浓度(%) 实验现象
2﹣1 20 立即出现红色固体,无气泡产生,充分反应后上层清液呈浅绿色
2﹣2 30 立即出现红色固体,瞬间产生大量气泡,充分反应后上层清液呈浅蓝色
2﹣3 50 立即出现红色固体,瞬间产生大量气泡,反应过程中生成红色固体的同时持续产生细小气泡,充分反应后上层清液呈浅蓝色
【解释与结论】
(1)浅绿色溶液中一定含有的溶质是H2SO4              
(2)实验中出现红色固体反应的化学方程式为                           
(3)依据实验1推测,在稀硫酸浓度为10%,且硫酸足量的条件下,铁粉、氧化铜与稀硫酸反应的先后顺序为                                          
(4)对比分析实验1﹣2与1﹣3,解释实验1﹣2没有产生气泡的原因                          
(5)根据实验2判断,下列说法不正确的是   (填字母序号)。
A.硫酸浓度为20%,CuO先于Fe与硫酸反应
B.硫酸浓度为40%,Fe将先于CuO与硫酸反应
C.硫酸浓度为50%,Fe与CuSO4反应的同时也与硫酸反应
答案】(1)FeSO4;(2)Fe+CuSO4=CuSO4+Fe;
(3)氧化铜与稀硫酸先反应,铁与稀硫酸后反应;
(4)氧化铜与稀硫酸先反应,生成的硫酸铜再与铁反应,消耗了铁,没有剩余的铁与稀硫酸反应;
(5)B。

解析】解:(1)铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,硫酸亚铁溶液是浅绿色,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜溶液是蓝色的;
(2)铁比铜活泼,所以铁能与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)依据实验1的现象推测,在稀硫酸浓度为10%,且硫酸足量的条件下,铁粉、氧化铜与稀硫酸反应的先后顺序为氧化铜与稀硫酸先反应,铁与稀硫酸后反应;
(4)对比实验1﹣2与1﹣3,实验1﹣2中铁的量较少,氧化铜与稀硫酸先反应,生成的硫酸铜再与铁反应,消耗了铁,没有剩余的铁与稀硫酸反应;
(5)根据实验2中的现象可知:
A、硫酸浓度为20%,CuO先于Fe与硫酸反应,故正确;
B、硫酸浓度为40%,CuO先与硫酸反应,铁后与硫酸反应,故错误;
C、硫酸浓度为50%,Fe与CuSO4反应的同时也与硫酸反应,故正确。
故选:B。

 
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