《2025年华东师大版一课一练九年级化学全一册沪教版五四制》

21. 实验室有氧化铜和铁的混合粉末，为提炼其中的铜，取两份等质量样品，分别进行了以下两个实验。
实验一

(1)分离得到溶液$C$的操作名称是过滤。
（2）写出步骤Ⅱ中反应的化学方程式：______。
(3)上述步骤Ⅱ、Ⅲ(填步骤编号)所包含的反应体现了铁的金属活动性比铜强。
实验二

(4)步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式为$H_{2}+CuO\xlongequal{\triangle }Cu+H_{2}O$，这一反应的基本反应类型是置换反应。
（5）$D$、$E$是同一种溶质形成的溶液，该溶质是______（填物质名称）。判断能否得出$D$、$E$溶液中该溶质质量的大小关系并说明理由：______。

答案： 21.
(1)过滤
(2)Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
(3)Ⅱ、Ⅲ
(4)置换反应
(5)硫酸亚铁 不能，因为不能确定实验一滤渣B中铁的质量(或不能确定步骤Ⅱ中铁粉的过量程度)[解析]实验一中，铁和硫酸反应生成FeSO₄和H₂，CuO和H₂SO₄反应生成CuSO₄和水，步骤Ⅰ中加入的是过量稀硫酸，所以溶液A的溶质为FeSO₄、CuSO₄和H₂SO₄。溶液A中加入过量铁粉，发生反应：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑。经步骤Ⅱ过滤后，滤渣B的成分为Fe和Cu，溶液C的溶质为FeSO₄。步骤Ⅲ向滤渣B中加适量稀硫酸，Fe和H₂SO₄反应生成FeSO₄，铜不反应，经步骤Ⅲ过滤得到Cu和溶液D(溶质为FeSO₄)。步骤Ⅱ中铁置换出硫酸铜中的铜；步骤Ⅲ中铁能和稀硫酸反应，铜不反应。这些都可以证明铁的金属活动性比铜强。实验二的步骤Ⅴ和实验一步骤Ⅲ中发生的反应相同，溶液E的溶质为硫酸亚铁。溶液E的溶质(FeSO₄)中的铁全部来源于样品，而实验一溶液D的溶质(FeSO₄)中的铁来自滤渣B(步骤Ⅱ中反应后剩余的铁)。由于不能确定铁粉的过量程度，所以无法比较溶液D、溶液E中硫酸亚铁的质量关系。