Question

10．某班同學做驗證鐵、銅、銀的金屬活動性順序的實驗，用到的藥品有鐵絲、銅絲、銀絲、稀硫酸和硫酸銅溶液．實驗結束后，化學興趣小組的同學欲對該實驗的廢液進行探究，請你一起參與．
【提出問題】廢液中含有什么物質？
【交流表達】
（1）小明通過觀察，認為廢液中一定含有硫酸銅．他觀察到的現象是溶液顯藍色．
（2）小紅通過分析，認為廢液中一定含有硫酸亞鐵，她的依據是：鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵．
【作出猜想】小華認為廢液中還可能含有硫酸．
【實驗驗證】
（1）小華測得廢液的pH小于7，證明廢液中含有硫酸．用pH試紙測定溶液pH的方法是把待測液滴在PH試紙上，與標準比色卡對照，可以知道溶液的酸堿度．
（2）小明取少量廢液，向其中滴加氫氧化鈉溶液，也得到了相同的結論．小明的實驗現象是滴加一定量的氫氧化鈉溶液后才出現藍色沉淀．通過分析與實驗，同學們得出廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸．
【拓展應用】
（1）若將廢液中溶質全部轉化為硫酸亞鐵，應向廢液中加入過量的鐵粉．寫出該反應過程中的一個化學方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（2）反應完全后，過濾，濾渣中物質為鐵和銅，濾液中溶質為硫酸亞鐵．

Answer 1

分析 硫酸銅溶液的顏色是藍色的，鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，用PH試紙可以測得溶液的酸堿度，根據質量守恒定律可以書寫化學方程式．

解答 解：【交流表達】（1）因為硫酸銅溶液時藍色的．故填：溶液顯藍色．
（2）根據金屬活動性順序及其應用，由題意可知，鐵和稀硫酸反應能夠生成硫酸亞鐵，鐵和硫酸銅反應也能生成硫酸亞鐵；因此，小紅通過分析，認為廢液中一定含有硫酸亞鐵，故填：鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵．
【實驗驗證】（1）根據測定溶液pH的最簡單的方法可知，故用pH試紙測定溶液pH的方法是：把待測液滴在PH試紙上，與標準比色卡對照，可以知道溶液的酸堿度．
（2）如果廢液中存有硫酸時，向其中滴加氫氧化鈉溶液，就會先發生中和反應，然后再與廢液中的硫酸銅反應生成藍色沉淀（即廢液中硫酸完全消耗時，才會生成藍色的氫氧化銅沉淀；實際上，這兩個反應是同時發生的，只不過反應生成的藍色氫氧化銅沉淀又會與廢液中的硫酸發生了中和反應而已）．故小明的實驗現象是：滴加一定量的氫氧化鈉溶液后才出現藍色沉淀．
【拓展應用】（1）若將廢液中的“硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸”全部轉化為硫酸亞鐵，應向廢液中加入過量的鐵粉，鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
故填：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（2）由于反應完全后，會生成不溶于水的金屬銅，并且鐵是有剩余的，也不溶于水；所以它過濾，濾渣中物質為鐵和銅．故填：鐵和銅．

點評 實驗現象是物質之間相互作用的外在表現，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．