Question

实验小组做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，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，化学小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与．
【提出问题】废液中含有什么物质？
【交流表达】
（1）小明观察后认为废液中含硫酸铜，他观察到的现象是

 

．
（2）小红分析后认为废液中含有硫酸亚铁，她的依据是：

 

．
（3）小华认为废液中还可能含有硫酸．
通过分析与实验，同学们判断废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸．
【废液处理】
将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应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

 

．反应完全后过滤，滤渣中物质为

 

，滤液中溶质为硫酸亚铁．
【拓展应用】化学实验室要从X、银、铜、锌四种金属混合物中分离某贵重金属．流程如图：

（1）四种金属的活动性顺序由强到弱的是

 

．
（2）固体丙中一定含有的金属是

 

．
（3）③中反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,金属的化学性质,酸的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【交流表达】（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．
【废液处理】若将溶液中的硫酸和硫酸铜全部转化为硫酸亚铁，就应该加入过量的铁粉；因为铁粉过量，所以过滤后的滤渣中含有铜粉和铁粉；
【拓展应用】根据金属能与酸反应的排在氢前面，不能与酸反应的排在氢的后面，活泼的金属能把不活泼的金属从盐溶液中置换出来分析金属活动性的顺序及反应过程中发生的反应并分析溶液中的成分．

解答：解：【交流表达】（1）因为硫酸铜溶液时蓝色的．
故填：溶液显蓝色．
（2）根据金属活动性顺序及其应用，由题意可知，铁和稀硫酸反应能够生成硫酸亚铁，铁和硫酸铜反应也能生成硫酸亚铁；因此，小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是：铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁；
故填：铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁；
【废液处理】由于废液存有硫酸铜和硫酸，根据金属活动性顺序及其应用可知，若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应该加入过量的铁粉，反应方程式为Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑（或Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu）；由于反应完全后，会生成不溶于水的金属铜，并且铁是有剩余的，也不溶于水，所以它过滤，滤渣中物质为铁和铜．
故填：铁粉；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑（或Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu）；铁和铜；
【拓展应用】根据金属的活泼性顺序：锌＞氢＞铜＞银，故向锌、X、铜、银的金属混合物中加入稀硫酸，锌一定参加反应产生气泡，而铜和银一定没反应，得到的滤液A再加入过量的锌得到混合物乙和滤液B，说明锌除了和过量的硫酸反应产生气体外，还和盐溶液发生了置换反应，因此说明锌的活动性比X强，且X位于氢前；由于硫酸过量，固体甲含有铜和银，铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银．因此：（1）四种金属的活动性顺序由强到弱的是Zn、X、Cu、Ag；（2）固体丙中一定含有的金属是被置换出的银及原有的银；（3）③中是铜和硝酸银反应产生硝酸铜和银，反应的方程式为Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．
故答案为：（1）Zn、X、Cu、Ag；（2）Ag；（3）Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．

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．