Question

3．取銅、鋅混合粉末，在空氣中充分灼燒后，加入稀琉酸至固體恰好溶解．再加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾渣和濾液．
（1）濾渣中一定有銅，濾液中溶質(zhì)一定有硫酸鋅、硫酸亞鐵．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究濾渣成分和與濾渣成分對(duì)應(yīng)的濾液中溶質(zhì)成分，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論．

Answer 1

分析 在金屬活動(dòng)性順序中，排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，排在氫后面的金屬則不能與酸反應(yīng)；位置靠前的金屬一般可以將位于其后的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)．根據(jù)金屬與酸反應(yīng)、金屬與鹽溶液反應(yīng)的情況，來(lái)判斷和探究反應(yīng)后濾液和濾渣的成分．

解答 解：（1）取銅、鋅混合粉末，在空氣中充分灼燒后，生成對(duì)應(yīng)的金屬氧化物，再加入稀硫酸至固體恰好溶解后，生成對(duì)應(yīng)的硫酸鹽，即：硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液；“再加入一定量的鐵粉”時(shí)，我們根據(jù)“在金屬活動(dòng)性順序中，位置靠前的金屬一般可以將位于其后的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)”，可以得知鐵能把銅置換出來(lái)，而不能把鋅置換出來(lái)，所以濾渣中一定含有銅；根據(jù)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式可以知道反應(yīng)后生成硫酸亞鐵和銅，所以濾液中一定有反應(yīng)后生成的硫酸亞鐵和未參加反應(yīng)的硫酸鋅溶液，
故答案為：銅；硫酸鋅、硫酸亞鐵；
（2）根據(jù)“在金屬活動(dòng)性順序中，排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，排在氫后面的金屬則不能與酸反應(yīng)”，我們可以利用向?yàn)V渣中加入稀鹽酸的辦法，通過(guò)反應(yīng)是否有氣泡生成來(lái)判斷濾渣中是否含有鐵；根據(jù)“在金屬活動(dòng)性順序中，位置靠前的金屬一般可以將位于其后的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)”，我們利用鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，有紅色固體出現(xiàn)這一現(xiàn)象來(lái)確定反應(yīng)后的濾液中是否還含有硫酸銅溶液．
故答案為：向?yàn)V渣中加鹽酸若有氣泡，濾渣為銅和鐵，則濾液為硫酸鋅和硫酸亞鐵；若濾渣中加鹽酸無(wú)氣泡，濾渣為銅，再向?yàn)V液中加鐵片，有紅色固體出現(xiàn)，濾液為硫酸鋅和硫酸亞鐵、硫酸銅；沒(méi)有紅色固體出現(xiàn)，濾液為硫酸鋅和硫酸亞鐵．

點(diǎn)評(píng) 本題從置換反應(yīng)能否發(fā)生的角度考查了金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用，是一道綜合性較強(qiáng)的好題．