Question

某班同学通过实验探究铁、铜、银的金属活动性顺序，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液．实验结束后，兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究．
【提出问题】废液中含有什么物质？
【交流讨论】
（1）小明通过观察废液呈______色，确定废液中一定含有硫酸铜．
（2）小红通过分析反应原理，确定废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是______．
【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸．
【实验验证】
（1）小华测得废液的pH=3，证明废液中含有硫酸．
（2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，他在实验过程中观察到______，这也证明了废液中含有硫酸．
【得出结论】废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸．
【拓展应用】同学们要将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁进行回收：
（1）向废液中加入过量的______，写出该反应过程中的一个化学方程式______．
（2）充分反应后过滤，滤渣中的物质为______，滤液中的溶质为硫酸亚铁．

Answer 1

【答案】分析：[交流讨论]（1）硫酸铜溶液是蓝色溶液．
（2）证明铁的金属性大于铜，就是利用铁能置换出硫酸铜中的铜，所以铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜．
[实验验证]（2）前面已经知道废液中含有硫酸亚铁和硫酸铜，如果废液中还有硫酸，则氢氧化钠溶液首先和硫酸反应，然后和硫酸亚铁或者硫酸铜反应．
[拓展应用]根据除杂的条件即可．
解答：解：【交流讨论】
（1）硫酸铜溶液是蓝色溶液，故答案为：蓝色．
（2）证明铁、铜、银的金属活动性顺序的方法是①铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，说明铁排在铜的前面；②银不会和硫酸铜反应，说明银排在铜的后面．故答案为：①铁丝与稀硫酸反应生成FeSO₄；②铁与硫酸铜溶液反应生成FeSO₄ ③反应生成的FeSO₄不与其他物质反应．
【实验验证】
（2）[交流讨论]已经说明废液中含有硫酸亚铁和硫酸铜，如果废液中还有硫酸，则氢氧化钠溶液首先和硫酸反应，然后和硫酸亚铁或者硫酸铜反应．硫酸亚铁和氢氧化钠生成氢氧化亚铁（沉淀）和硫酸钠；硫酸铜和氢氧化钠生成氢氧化铜（沉淀）和硫酸钠．故答案为：刚开始无现象产生，滴加一定量的氢氧化钠溶液后才有沉淀生成．
【拓展应用】（1）废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸，铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气．故答案为：Fe；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑（或Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu）．
（2）铁和硫酸铜生成硫酸亚铁和铜，铁和硫酸生成硫酸亚铁和氢气．因为铁是过量的，所以过滤出来的固体是铁（过量）和铜，故答案为：Fe和Cu．
点评：学会分析物质的组成的方法，掌握除杂的条件，即①能除杂质，②不能带入新的杂质，③不能和想要的物质发生反应．