Question

实验室有一包纯净的铁粉，小明为了探究金属的化学性质并测定铁的相对...

实验室有一包纯净的铁粉，小明为了探究金属的化学性质并测定铁的相对原子质量，设计了如图的实验．
[实验步骤]
①取两份质量同为w克的铁粉，分别置于质量相等的A、B烧杯中．
②向装有铁粉的A烧杯中加入50克足量的稀硫酸；向装有铁粉的B烧杯中加入50克足量的硫酸铜溶液．
③充分反应后进行称量．C烧杯和烧杯内物质的总质量为m克，D烧杯和烧杯内物质的总质量为n克．
（1）请写出C烧杯中发生反应的化学方程式．通过C烧杯中发生的化学反应，你能得出的结论是．
（2）D烧杯中发生反应的化学方程式为．此反应可以证明铁的金属活动性比铜（填“强”或“弱”）．
（3）铁的相对原子质量的表达式为

Answer 1

(1)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑
现象:有大量气泡产生,放出热量,铁粉逐渐溶解,溶液由无色变为浅绿色.
结论:1、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气
2、在金属活动性顺序表中，铁排氢的前面；
3、铁参加的置换反应生成亚铁，含有亚铁离子的溶液呈浅绿色。
（2）Fe + CuSO4 =FeSO4 + Cu 强
（3）X=2W/（n-m)
解：铁与硫酸铜反应没有气体生成，所以根据质量守恒定律得D烧杯的质量=ng-（Wg+50g）
设铁的相对原子质量为X，生成氢气的质量为Y
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑

X 2
Wg Y
Y=2Wg/X
C烧杯质量=mg+Y-（Wg+50g）=mg+2W/X-（Wg+50g）
根据烧杯的质量相等得：
mg+2W/X-（Wg+50g）=ng-（Wg+50g）

X=2W/（n-m)

注：金属与盐反应的条件：1、前置换后，2、盐可溶，3、钾、钙、钠不用。

Answer 2

（1）铁的活动性在氢前，所以铁能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，其方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑．
（2）由金属活动性顺序表可知铁的活动性比铜强，所以铁能置换出硫酸铜中的铜，其方程式为CuSO4+Fe═FeSO4+Cu；
（3）因为D烧杯中反应后物质的总质量是n克，而依据质量守恒定律可知反应后D烧杯中物质的总质量是（50+w）克，所以烧杯的质量为：n克-（50+w）克；所以铁与稀硫酸的反应生成氢气的质量是50克+w克-{m克-[n克-（50+w）克]}=（n-m）克
设铁的相对原子质量是x
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
x 2
w克 （n-m）克
x/2 =w/(n-m)克
x=2w/n-m
故答案为：
（1）Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；铁能置换出酸中的氢；
（2）CuSO4+Fe═FeSO4+Cu；强；
（3）2w/n-m ；