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(jù)是溶液顯藍色．
（2）認為廢液中一定含有硫酸亞鐵的依據(jù)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(jù)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(jù)此作出判斷；
【實驗驗證】根據(jù)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(jù)金屬活動性順序及其應用，鐵的活動性最強，所以發(fā)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(jù)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(jù)金屬活動性順序的意義以及復分解反應的條件進行．