Question

10．某班同學(xué)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(jié)束后，化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲對該實驗的廢液進(jìn)行探究，請你一起參與．
【提出問題】廢液中含有什么物質(zhì)？
【交流表達(dá)】
（1）小明通過觀察，認(rèn)為廢液中一定含有硫酸銅．他觀察到的現(xiàn)象是溶液顯藍(lán)色．
（2）小紅通過分析，認(rèn)為廢液中一定含有硫酸亞鐵，她的依據(jù)是：鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵．
【作出猜想】小華認(rèn)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的方法是把待測液滴在PH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，可以知道溶液的酸堿度．
（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(jié)論．小明的實驗現(xiàn)象是滴加一定量的氫氧化鈉溶液后才出現(xiàn)藍(lán)色沉淀．通過分析與實驗，同學(xué)們得出廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸．
【拓展應(yīng)用】
（1）若將廢液中溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，應(yīng)向廢液中加入過量的鐵粉．寫出該反應(yīng)過程中的一個化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（2）反應(yīng)完全后，過濾，濾渣中物質(zhì)為鐵和銅，濾液中溶質(zhì)為硫酸亞鐵．

Answer 1

分析 硫酸銅溶液的顏色是藍(lán)色的，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，用PH試紙可以測得溶液的酸堿度，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以書寫化學(xué)方程式．

解答 解：【交流表達(dá)】（1）因為硫酸銅溶液時藍(lán)色的．故填：溶液顯藍(lán)色．
（2）根據(jù)金屬活動性順序及其應(yīng)用，由題意可知，鐵和稀硫酸反應(yīng)能夠生成硫酸亞鐵，鐵和硫酸銅反應(yīng)也能生成硫酸亞鐵；因此，小紅通過分析，認(rèn)為廢液中一定含有硫酸亞鐵，故填：鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵．
【實驗驗證】（1）根據(jù)測定溶液pH的最簡單的方法可知，故用pH試紙測定溶液pH的方法是：把待測液滴在PH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)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，就會先發(fā)生中和反應(yīng)，然后再與廢液中的硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀（即廢液中硫酸完全消耗時，才會生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀；實際上，這兩個反應(yīng)是同時發(fā)生的，只不過反應(yīng)生成的藍(lán)色氫氧化銅沉淀又會與廢液中的硫酸發(fā)生了中和反應(yīng)而已）．故小明的實驗現(xiàn)象是：滴加一定量的氫氧化鈉溶液后才出現(xiàn)藍(lán)色沉淀．
【拓展應(yīng)用】（1）若將廢液中的“硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸”全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，應(yīng)向廢液中加入過量的鐵粉，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，F(xiàn)e+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
故填：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑或Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
（2）由于反應(yīng)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；所以它過濾，濾渣中物質(zhì)為鐵和銅．故填：鐵和銅．

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(xué)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)．