Question

【題目】某化學興趣小組的同學在探究金屬的有關性質時，進行了如圖所示實驗：在A實驗結束后將兩支試管內的物質倒入一潔凈燒杯中，一段時間后過濾。為確定過濾后得到的濾渣和濾液的成分，同學們進行了如下實驗。

實驗一：濾渣的成分是什么？

（1）甲同學取少量濾渣于試管中，加入稀硫酸，無氣泡產生，證明濾渣里不含_____。乙同學通過物理方法也得到了同樣的結論，請簡述方法和現象_____。

實驗二：濾液里的溶質有哪些？

（2）同學們認為一定有硫酸亞鐵，為確定可能含有的其他溶質，同學們進行了如下實驗：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量濾液，向其中加入少量鐵粉	_____	濾液里的溶質還有硫酸和硫酸銅

請寫出鐵與硫酸銅反應的化學方程式：_____。

（3）有同學提出可以直接觀察濾液的顏色判斷濾液中是否含有硫酸銅，同學們對硫酸銅溶液為什么呈藍色很感興趣，決定探究硫酸銅溶液中哪種粒子使溶液呈藍色。設計的實驗方案如下：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量_____溶液，觀察顏色	溶液呈無色	硫酸根離子不能使溶液呈藍色
②取少量硫酸銅溶液，觀察顏色	溶液呈藍色	銅離子使溶液呈藍色

（4）除了（3）中實驗方案外，你還能設計其他方案探究硫酸銅溶液中到底是哪種粒子使溶液呈藍色嗎？實驗所需的藥品和儀器任選，請簡述實驗操作和實驗現象。

實驗搡作	實驗現象
_____	_____

Answer 1

【答案】鐵 取少量濾渣于玻璃片上，把磁鐵靠近濾渣，濾渣中的物質不能被磁鐵吸引 產生氣泡，析出紅色固體 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 硫酸鈉 取少量硫酸銅溶液于試管中，加入足量氫氧化鈉溶液 產生藍色沉淀，溶液由藍色變成無色

【解析】

鐵能被磁鐵吸引，能和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，能和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅；硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉。

（1）甲同學取少量濾渣于試管中，加入稀硫酸，無氣泡產生，證明濾渣里不含鐵；乙同學通過物理方法也得到了同樣的結論，實驗方案：取少量濾渣于玻璃片上，把磁鐵靠近濾渣，濾渣中的物質不能被磁鐵吸引，說明濾渣中不含有鐵。故填：鐵；取少量濾渣于玻璃片上，把磁鐵靠近濾渣，濾渣中的物質不能被磁鐵吸引

（2）取少量濾液，向其中加入少量鐵粉，產生氣泡，說明濾液中含有硫酸，這是因為稀硫酸和鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，析出紅色固體，說明濾液中含有硫酸銅，這是因為鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，實驗過程如下所示：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量濾液，向其中加入少量鐵粉	產生氣泡，析出紅色固體	濾液里的溶質還有硫酸和硫酸銅

鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，反應的化學方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。故填：產生氣泡，析出紅色固體；Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。

（3）①取少量硫酸鈉溶液，溶液呈無色，說明硫酸根離子不能使溶液呈藍色；

②取少量硫酸銅溶液，溶液呈藍色，說明銅離子使溶液呈藍色，實驗過程如下所示：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
①取少量硫酸鈉溶液，觀察顏色	溶液呈無色	硫酸根離子不能使溶液呈藍色
②取少量硫酸銅溶液，觀察顏色	溶液呈藍色	銅離子使溶液呈藍色

故填：硫酸鈉

（4）實驗方案：取少量硫酸銅溶液于試管中，加入足量氫氧化鈉溶液，產生藍色沉淀，溶液由藍色變成無色，是因為硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，進一步說明硫酸銅顯藍色是因為銅離子導致的，實驗過程如下所示：

實驗搡作：取少量硫酸銅溶液于試管中，加入足量氫氧化鈉溶液

實驗現象：產生藍色沉淀，溶液由藍色變成無色

故填：取少量硫酸銅溶液于試管中，加入足量氫氧化鈉溶液；產生藍色沉淀，溶液由藍色變成無色