Question

15．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(jié)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(zhì)？
【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(xiàn)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(jù)是：鐵絲與稀硫酸（或硫酸銅溶液）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：將待測液滴到試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標準比色卡比較，確定pH．
（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(jié)論．小明的實驗現(xiàn)象是滴加一定量氫氧化鈉溶液后才有沉淀生成．
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）若將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)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↑．
（2）反應完全后，過濾，濾渣中物質(zhì)為鐵和銅，濾液中溶質(zhì)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(jù)質(zhì)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(jù)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，她的依據(jù)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．
【實驗驗證】（1）根據(jù)測定溶液pH的最簡單的方法可知，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(fā)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(fā)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(fā)生了中和反應而已）．因此，小明的實驗現(xiàn)象是：滴加一定量的氫氧化鈉溶液后才出現(xiàn)沉淀．
【拓展應用】（1）由于廢液存有硫酸銅，根據(jù)金屬活動性順序及其應用可知，若將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，應該加入過量的鐵粉，化學方程式為：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(zhì)為鐵和銅．故填：鐵和銅．
故答案為：
【交流表達】（1）溶液顯藍色；
（2）鐵絲與稀硫酸（或硫酸銅溶液）反應生成硫酸亞鐵（或反應生成的硫酸亞鐵不與其他物質(zhì)反應）；
【實驗驗證】（1）將待測液滴到試紙上，把試紙呈現(xiàn)的顏色與標準比色卡比較，確定pH；
（2）滴加一定量氫氧化鈉溶液后才有沉淀生成；
【拓展應用】（1）鐵粉（或Fe、鐵片、鐵絲等）；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑（或Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu）；
（2）鐵和銅（或Fe和Cu）．

點評 熟練掌握金屬活動性順序的應用以及酸堿鹽之間的反應，解答這類題目時可以依據(jù)金屬活動性順序的意義以及復分解反應的條件進行．