Question

10．某實驗小組在探究金屬活動性順序的實驗中，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，該小組的同學對實驗的廢液產生了興趣并進行探究．
【提出問題】廢液中含有什么物質？
（1）認為廢液中一定含有硫酸銅的依據是溶液顯藍色．
（2）認為廢液中一定含有硫酸亞鐵的依據是鐵絲與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵．
【作出猜想】有的同學認為廢液中還可能含有硫酸．
【實驗驗證】實驗方案是取少量的廢液于試管中，加入鐵粉或，有氣泡冒出證明含有硫酸．還可以通過加入碳酸鈉的方法檢驗．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】
（3）若要將廢液中的溶質全部轉化為硫酸亞鐵，應向廢液中加入過量的鐵片．寫出該反應過程中的一個化學方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．
（4）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 【提出問題】（1）硫酸銅溶于水后顯示特定的顏色，所以根據它的顏色來進行判斷；
（2）鐵的活動性在這三種金屬中活動性最強，可以據此作出判斷；
【實驗驗證】根據氫離子的驗證方法分析；
【拓展應用】（1）鐵可以和硫酸及硫酸銅反應生成硫酸亞鐵；
（2）鐵和硫酸銅置換出來，生成了銅，當然也得考慮的到鐵是過量的．

解答 解：【提出問題】（1）硫酸銅溶于水的到藍色溶液，所以該學生的得出含有硫酸銅是因為看到了溶液呈藍色；
（2）根據金屬活動性順序及其應用，鐵的活動性最強，所以發生的反應為：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，所以可以判斷一定含有硫酸亞鐵；
【實驗驗證】驗證硫酸的存在，可以取少量的廢液于試管中，加入鐵粉或（碳酸鈉/碳酸鈣），有氣泡冒出證明含有硫酸；
【拓展應用】（1）根據金屬活動性順序及其應用可知，若將廢液中的硫酸銅全部轉化為硫酸亞鐵，應該加入過量的鐵粉；
（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；所以濾渣中物質為鐵和銅．
故答案為：【提出問題】（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反應）；
【實驗驗證】取少量的廢液于試管中，加入鐵粉或，有氣泡冒出證明含有硫酸；碳酸鈉/碳酸鈣；
【拓展應用】（1）鐵片（或Fe、鐵粉、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金屬活動性順序的意義以及復分解反應的條件進行．