Question

【题目】某化学兴趣小组的同学在探究金属的有关性质时，进行了如图所示实验：在A实验结束后将两支试管内的物质倒入一洁净烧杯中，一段时间后过滤。为确定过滤后得到的滤渣和滤液的成分，同学们进行了如下实验。

实验一：滤渣的成分是什么？

（1）甲同学取少量滤渣于试管中，加入稀硫酸，无气泡产生，证明滤渣里不含_____。乙同学通过物理方法也得到了同样的结论，请简述方法和现象_____。

实验二：滤液里的溶质有哪些？

（2）同学们认为一定有硫酸亚铁，为确定可能含有的其他溶质，同学们进行了如下实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液，向其中加入少量铁粉	_____	滤液里的溶质还有硫酸和硫酸铜

请写出铁与硫酸铜反应的化学方程式：_____。

（3）有同学提出可以直接观察滤液的颜色判断滤液中是否含有硫酸铜，同学们对硫酸铜溶液为什么呈蓝色很感兴趣，决定探究硫酸铜溶液中哪种粒子使溶液呈蓝色。设计的实验方案如下：

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量_____溶液，观察颜色	溶液呈无色	硫酸根离子不能使溶液呈蓝色
②取少量硫酸铜溶液，观察颜色	溶液呈蓝色	铜离子使溶液呈蓝色

（4）除了（3）中实验方案外，你还能设计其他方案探究硫酸铜溶液中到底是哪种粒子使溶液呈蓝色吗？实验所需的药品和仪器任选，请简述实验操作和实验现象。

实验搡作	实验现象
_____	_____

Answer 1

【答案】铁 取少量滤渣于玻璃片上，把磁铁靠近滤渣，滤渣中的物质不能被磁铁吸引 产生气泡，析出红色固体 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 硫酸钠 取少量硫酸铜溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液 产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变成无色

【解析】

铁能被磁铁吸引，能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，能和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。

（1）甲同学取少量滤渣于试管中，加入稀硫酸，无气泡产生，证明滤渣里不含铁；乙同学通过物理方法也得到了同样的结论，实验方案：取少量滤渣于玻璃片上，把磁铁靠近滤渣，滤渣中的物质不能被磁铁吸引，说明滤渣中不含有铁。故填：铁；取少量滤渣于玻璃片上，把磁铁靠近滤渣，滤渣中的物质不能被磁铁吸引

（2）取少量滤液，向其中加入少量铁粉，产生气泡，说明滤液中含有硫酸，这是因为稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，析出红色固体，说明滤液中含有硫酸铜，这是因为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，实验过程如下所示：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液，向其中加入少量铁粉	产生气泡，析出红色固体	滤液里的溶质还有硫酸和硫酸铜

铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应的化学方程式为：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。故填：产生气泡，析出红色固体；Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。

（3）①取少量硫酸钠溶液，溶液呈无色，说明硫酸根离子不能使溶液呈蓝色；

②取少量硫酸铜溶液，溶液呈蓝色，说明铜离子使溶液呈蓝色，实验过程如下所示：

实验操作	实验现象	实验结论
①取少量硫酸钠溶液，观察颜色	溶液呈无色	硫酸根离子不能使溶液呈蓝色
②取少量硫酸铜溶液，观察颜色	溶液呈蓝色	铜离子使溶液呈蓝色

故填：硫酸钠

（4）实验方案：取少量硫酸铜溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变成无色，是因为硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，进一步说明硫酸铜显蓝色是因为铜离子导致的，实验过程如下所示：

实验搡作：取少量硫酸铜溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液

实验现象：产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变成无色

故填：取少量硫酸铜溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液；产生蓝色沉淀，溶液由蓝色变成无色