Question

15．某實驗小組在探究硫酸銅的化學性質(zhì)時，做了如圖所示的三組實驗．

（1）實驗一：探究硫酸銅溶液的酸堿性，用pH試紙測得pH＜7，則說明硫酸銅溶液呈酸性．
實驗二：探究硫酸銅溶液與金屬的反應(yīng)．觀察到試管A中有鐵表面會附著紅色物質(zhì)，溶液逐漸由藍色變?yōu)闇\綠色現(xiàn)象時，說明鐵與硫酸銅溶液發(fā)生了反應(yīng)；而試管B中無明顯現(xiàn)象，則銅、鐵、銀三種金屬活動性由強到弱的順序依次是鐵＞銅＞銀．
實驗三：探究硫酸銅與堿溶液的反應(yīng)．觀察到試管C中產(chǎn)生藍色沉淀，該反應(yīng)的化學方程式為2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
（2）小組同學將實驗三中所得混合物過濾，得藍色固體和無色濾液．對濾液中溶質(zhì)的成分展開探究．
【提出問題】濾液中溶質(zhì)的成分是什么？
【猜想假設(shè)】濾液中溶質(zhì)的成分有兩種可能．
【實驗驗證】取少量濾液與試管中，向其中滴加幾滴無色酚酞溶液，溶液變紅，則濾液中的溶質(zhì)是Na₂SO₄和NaOH．【拓展遷移】小組同學欲將得到的藍色固體轉(zhuǎn)化成硫酸銅溶液，可向其中加入適量的稀硫酸．

Answer 1

分析 （1）實驗一：pH的范圍是0-14之間；①當pH=7時，溶液呈中性；②當pH＜7時，溶液呈酸性；③當pH＞7時，溶液呈堿性；
實驗二：根據(jù)金屬活動順序進行分析．在金屬活動順序表中，前邊的金屬可以把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來；
實驗三：硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化銅；
（2）【猜想假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)情況分析；
【實驗驗證】根據(jù)酚酞試液變紅，得出溶液是堿性的結(jié)論．
【拓展遷移】氫氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水．

解答 解：（1）實驗一：用pH試紙測得pH＜7，則說明硫酸銅溶液呈酸性；
實驗二：鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，鐵表面會附著紅色物質(zhì)，溶液逐漸由藍色變?yōu)闇\綠色，因為生成的硫酸亞鐵的溶液呈淺綠色所以隨著反應(yīng)的進行溶液逐漸變?yōu)闇\綠色．證明鐵的活動性大于銅，而試管B中無明顯現(xiàn)象，證明銀的活動性小于銅；所以三種金屬活動性由強到弱的順序依次是鐵＞銅＞銀；
實驗三：硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和氫氧化銅，方程式為：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
（2）【猜想假設(shè)】硫酸銅與氫氧化鈉恰好反應(yīng)，濾液中溶質(zhì)為Na₂SO₄．如果硫酸銅過量，濾液中溶質(zhì)為Na₂SO₄和CuSO₄；如果氫氧化鈉過量，濾液中溶質(zhì)為Na₂SO₄和NaOH．又因為無色濾液，所以硫酸銅不可能過量．
【實驗驗證】向其中滴加幾滴無色酚酞溶液，溶液變紅，說明含有NaOH，所以濾液中溶質(zhì)為Na₂SO₄和NaOH．
【拓展遷移】氫氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水．
故答案為：（1）實驗一：酸；
實驗二：鐵表面會附著紅色物質(zhì)，溶液逐漸由藍色變?yōu)闇\綠色；鐵＞銅＞銀；
實驗三：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
（2）【猜想假設(shè)】兩；
【實驗驗證】Na₂SO₄和NaOH．
【拓展遷移】稀硫酸．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．