Question

29、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？
【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，她的依據是：

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）

．
【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）若將廢液中的溶質全部轉化為硫酸亞鐵，應向廢液中加入過量的

鐵片（或Fe、鐵粉、鐵絲等）

．
寫出該反應過程中的一個化學方程式

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑（或Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu）

．
（2）反應完全后，過濾，濾渣中物質為

鐵和銅（或Fe和Cu）

，濾液中溶質為硫酸亞鐵．

Answer 1

分析：【交流表達】（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】（1）根據用pH試紙測定溶液pH值的方法來進行描述；
（2）在酸性的環境下不能形成氫氧化銅和氫氧化鐵沉淀；
【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：【交流表達】（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】（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】（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：【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反應）；
【實驗驗證】（1）將待測液滴到試紙上，把試紙呈現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．