【科學(xué)探究】
實(shí)驗(yàn)小組對鐵與硫酸銅反應(yīng)的最佳實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究。
【是出問題】CuSO₄溶液的濃度、鐵的形狀，體系密封與否、加入NaCl的量是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？
【查閱資料】Cl^-可促進(jìn)鐵與硫酸銅反應(yīng)的進(jìn)行，加快反應(yīng)速率。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】分別取等的鐵釘、鐵絲、鐵片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)對實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行綜合評分，記錄如下：
表1實(shí)驗(yàn)記錄

驗(yàn)序號	CuSO4溶液濃度/%	鐵的形狀	體系密封與否	NaCl的質(zhì)量/g	實(shí)驗(yàn)指標(biāo)			綜合評分
					鐵表面析出物的顏色	溶液顏色變化	溶液顏色變化時(shí)間/s
1	1	鐵釘	密封	0	紅色	淺綠色	293	84
2	1	鐵絲	不密封	0.01	紅色	淺藍(lán)綠色	190	82
3	1	鐵片	不密封	0.05	紅色	淺綠色	83	92
4	2	鐵釘	不密封	a	紅色	淺藍(lán)綠色	160	83
5	2	鐵絲	不密封	0	紅色	藍(lán)色	300	59
6	2	鐵片	不密封	0.01	紅色	淺綠色	242	85
7	3	鐵釘	不密封	0.01	紅色	藍(lán)綠色	263	71
8	3	鐵絲	密封	0.05	紅色	藍(lán)色	300	55
9	3	鐵片	不密封	0	紅色	淺黃綠色	113	70

【處理數(shù)據(jù)】分析表1，計(jì)算效果得分均值，結(jié)果如表2：
表2效果得分均值

因素	CuSO4溶液濃度/%			鐵的形狀			體系密封與否		NaCl的質(zhì)量/g
	1	2	3	鐵釘	鐵絲	鐵片	密封	不密封	0	0.01	0.05
均值	86.0	75.7	65.3	79.3	65.3	82.3	74.7	76.2	71.0	79.3	76.7

依據(jù)均值推斷最佳實(shí)驗(yàn)條件，均值越高，效果越好。
【解釋與結(jié)論】
（1）鐵與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu

。
（2）實(shí)驗(yàn)4中，a為

0.05

0.05

g。
（3）表2中，鐵釘對應(yīng)的均值為79.3，計(jì)算該值所依據(jù)的3個(gè)數(shù)據(jù)分別為

84、83、71

84、83、71

。
（4）根據(jù)表2推斷，鐵與硫酸銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)最好選擇

1

1

%的CuSO₄溶液、鐵片、不密封并加入0.01gNaCl。
【反思與評價(jià)】
（5）實(shí)驗(yàn)前，用1%的稀硫酸對鐵釘、鐵絲、鐵片進(jìn)行了處理，目的是

除去表面的鐵銹

除去表面的鐵銹

。
（6）綜合分析，使實(shí)驗(yàn)6的綜合評分高于實(shí)驗(yàn)7的因素有

CuSO₄的濃度較低、鐵與硫酸銅的接觸面積較大

CuSO₄的濃度較低、鐵與硫酸銅的接觸面積較大

。