实验名称：硫酸铜溶液与铁钉反应实验

班级：高一（5）班

姓名：李明

学号：20230512

日期：2023年9月15日

实验目的

通过本实验，了解金属活动性顺序表的应用，并观察置换反应的实际过程。同时，掌握硫酸铜溶液的基本性质及其与铁钉发生置换反应的现象。

实验原理

根据金属活动性顺序表，铁的活动性强于铜。当铁钉放入硫酸铜溶液中时，会发生以下化学反应：

\[ Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu \]

即铁会将硫酸铜中的铜置换出来，生成硫酸亚铁和单质铜。这一过程中，可以看到明显的颜色变化以及固体物质的析出。

实验器材与药品

- 器材：烧杯、玻璃棒、镊子、滤纸。

- 药品：硫酸铜溶液（0.1 mol/L）、铁钉若干。

实验步骤

1. 取一只干净的烧杯，加入约50 mL硫酸铜溶液。

2. 用镊子夹取一枚清洁过的铁钉，将其缓慢浸入硫酸铜溶液中。

3. 静置一段时间，观察并记录现象。

4. 实验结束后，取出铁钉，用蒸馏水冲洗干净后放在滤纸上晾干。

实验现象

1. 刚开始时，硫酸铜溶液呈现蓝色，无明显变化。

2. 铁钉浸入溶液后，表面逐渐覆盖了一层红色物质（判断为析出的铜）。

3. 溶液的颜色逐渐变浅，从最初的深蓝色变为接近无色的状态。

4. 经过一段时间后，铁钉表面完全被红色物质覆盖，而溶液几乎呈透明状。

实验结论

通过本次实验可以验证铁的金属活动性高于铜。在反应过程中，铁将硫酸铜中的铜置换出来，形成了硫酸亚铁和单质铜。实验结果与理论预测一致，证明了金属活动性顺序表的正确性。

注意事项

1. 使用硫酸铜溶液时需小心，避免接触皮肤或眼睛。

2. 实验结束后应妥善处理废弃物，防止污染环境。

3. 铁钉必须清洗干净，以确保实验结果准确。

思考题

1. 如果将锌片代替铁钉进行实验，会有什么不同？

2. 为什么硫酸铜溶液的颜色会随着反应的发生而改变？

以上是本次实验的详细记录及分析，希望对后续实验有所帮助！

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指导教师评语：

实验操作规范，现象描述清晰，结论合理。继续保持严谨的科学态度！

评分：98分

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注：本文仅为模拟实验报告示例，实际操作请严格遵守实验室安全规定。