某同學(xué)做如下實驗:第一步:將一定量的氧化銅粉末加入到稀H2SO4中微熱,待氧化銅完全溶解,得到藍色溶液.第二步:向上述藍色溶液中加入m克鐵粉,充分反應(yīng)后過濾,將所得固體進行干燥并稱量,得質(zhì)量為n克.
(1)若硫酸與氧化銅恰好完全反應(yīng),則m______n(填“>”、“<”或“=”);
(2)如加入鐵粉后,硫酸仍有剩余,則m和n的大小關(guān)系可能有幾種情況,分別是______、______、______;(每空1分)
(3)在第(2)小題m和n的可能關(guān)系中,任選一種情況通過計算加以分析證明.(3分)
【答案】分析:由金屬活動性強弱關(guān)系鐵>氫>銅,根據(jù)題意可知,所加入的鐵粉會與氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng),若稀硫酸有剩余時還會與剩余的稀硫酸繼續(xù)反應(yīng);鐵與硫酸銅反應(yīng)時會使所得固體質(zhì)量增加,而鐵與稀硫酸反應(yīng)時會使所得固體質(zhì)量減少,利用增加與減少的大小關(guān)系,進行分析固體質(zhì)量與所加入鐵粉質(zhì)量的大小關(guān)系.
解答:解:(1)若硫酸與氧化銅恰好完全反應(yīng),得到藍色溶液為硫酸銅溶液,所加入的m克鐵粉只與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)而生成銅,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,每56份質(zhì)量的鐵可置換出64份質(zhì)量的銅,因此,充分反應(yīng)后過濾,進行干燥并稱量所得固體質(zhì)量大于加入鐵粉的質(zhì)量,即m<n;
(2)如加入鐵粉后,硫酸仍有剩余,則所加入的m克鐵粉既與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)而生成銅使所得固體質(zhì)量有所增加,又與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣而使剩余固體質(zhì)量減少;若固體增加的質(zhì)量大于固體減少的質(zhì)量,則有m>n;若固體增加的質(zhì)量大于固體減少的質(zhì)量,則有m<n;若固體增加的質(zhì)量與固體減少的質(zhì)量相等,則有m=n;

故答案為:(1)<;
(2)m>n;m<n;m=n;

(3)因H2SO4過量,鐵無剩余,則n克為銅,
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
56             64
g=g     n g
Fe與CuSO4反應(yīng)后固體增加質(zhì)量為()克,而與H2SO4反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為()克,
若()>()則m>n
若()<()則m<n
若()=() 則m=n.
點評:解答本題時,分析得出鐵與硫酸銅反應(yīng)時會使所得固體質(zhì)量增加而鐵與稀硫酸反應(yīng)時會使所得固體質(zhì)量減少是解決問題的關(guān)鍵.
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(1)若硫酸與氧化銅恰好完全反應(yīng),則m
 
n(填“>”、“<”或“=”);
(2)如加入鐵粉后,硫酸仍有剩余,則m和n的大小關(guān)系可能有幾種情況,分別是
 
、
 
、
 
;(每空1分)
(3)在第(2)小題m和n的可能關(guān)系中,任選一種情況通過計算加以分析證明.(3分)

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(2)如加入鐵粉后,硫酸仍有剩余,則m和n的大小關(guān)系可能有幾種情況,分別是______、______、______;(每空1分)
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