Question

6．孝感市某電鍍廠排放的澄清透明污水中可能含有硫酸、硫酸銅和硫酸鋅中的一種或多種，化學興趣小組的同學欲對該污水的成分進行探究，請你一起參與．
【提出問題】污水中含有什么物質？
【交流表達】
小明通過觀察，認為污水中一定含有硫酸銅．他觀察到的現象是溶液呈藍色．
【作出猜想】小華認為污水中還可能含有硫酸．
【實驗驗證】
（1）小華測得污水的pH小于7，證明污水中含有硫酸．用pH試紙測定溶液pH的方法：
用玻璃棒蘸取待測液，然后把待測液滴在PH試紙上，與標準比色卡對照，可以知道溶液的酸堿度．
（2）小明取少量污水，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，同學們得出污水中含有硫酸鋅、硫酸銅和硫酸．
【拓展應用】為減少水污染及節(jié)約成本，回收重要物質硫酸鋅和金屬銅，他們設計如下流程：向污水中加入過量鋅粉，寫出該反應過程中的一個化學方程式：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（或Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu）．反應完全后，過濾，向濾渣中加入適量的稀硫酸．再次過濾，合并兩次濾液經蒸發(fā)結晶，得到硫酸鋅晶體．

Answer 1

分析 【交流表達】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；
【實驗驗證】（1）根據用pH試紙測定溶液pH值的方法來進行描述；
（2）在酸性的環(huán)境下不能形成氫氧化銅和氫氧化鋅沉淀；
【拓展應用】鋅可以和硫酸及硫酸銅反應生成硫酸鋅；鋅和硫酸銅發(fā)生置換反應，生成了銅，當然也得考慮到鋅是過量的．

解答 解：
【交流表達】硫酸銅溶于水得到藍色溶液，所以該學生的得出含有硫酸銅是因為看到了溶液呈藍色；
【實驗驗證】（1）用pH試紙測定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取待測液，然后把待測液滴在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，由于生成的氫氧化銅可以溶于酸中，不會生成沉淀，只有把酸消耗完全之后，才會與廢液中的硫酸銅反應生成藍色沉淀；
【拓展應用】根據金屬活動性順序及其應用可知，若將廢液中的硫酸和硫酸銅全部轉化為硫酸鋅，應該加入過量的鋅粉；由于反應完全后，鋅是有剩余的，和銅混合在一起，都不溶于水；所以向濾渣中加入適量的稀硫酸，溶解其中的剩余的鋅，同時得到較純凈的銅．
故答案為：【交流表達】溶液呈藍色；
【實驗驗證】（1）用玻璃棒蘸取待測液，然后把待測液滴在PH試紙上，與標準比色卡對照，可以知道溶液的酸堿度；
（2）滴加一定量氫氧化鈉溶液后才有沉淀生成；
【拓展應用】鋅粉；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（或Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu）；稀硫酸．

點評 科學探究題目，應注重從題目中獲取有用的信息，培養(yǎng)自己知識遷移的能力．