Question

29、某班同学做验证铁、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，化学兴趣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）小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜．他观察到的现象是

溶液显蓝色

．
（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是：

铁丝与稀硫酸（或硫酸铜溶液）反应生成硫酸亚铁（或反应生成的硫酸亚铁不与其他物质反应）

．
【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小于7，证明废液中含有硫酸．用pH试纸测定溶液pH的方法：

将待测液滴到试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较，确定pH

．
（2小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论．小明的实验现象是

滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成

．
通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸．
【拓展应用】
（1）若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

铁片（或Fe、铁粉、铁丝等）

．
写出该反应过程中的一个化学方程式

Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑（或Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu）

．
（2）反应完全后，过滤，滤渣中物质为

铁和铜（或Fe和Cu）

，滤液中溶质为硫酸亚铁．

Answer 1

分析：【交流表达】（1）硫酸铜溶于水后显示特定的颜色，所以根据它的颜色来进行判断；
（2）铁的活动性在这三种金属中活动性最强，可以据此作出判断；
【实验验证】（1）根据用pH试纸测定溶液pH值的方法来进行描述；
（2）在酸性的环境下不能形成氢氧化铜和氢氧化铁沉淀；
【拓展应用】（1）铁可以和硫酸及硫酸铜反应生成硫酸亚铁；
（2）铁和硫酸铜置换出来，生成了铜，当然也得考虑的到铁是过量的．

解答：解：【交流表达】（1）硫酸铜溶于水的到蓝色溶液，所以该学生的得出含有硫酸铜是因为看到了溶液呈蓝色；
（2）根据金属活动性顺序及其应用，铁的活动性最强，所以发生的反应为：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，所以可以判断一定含有硫酸亚铁；
【实验验证】（1）用pH试纸测定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取待测液，然后把待测液滴在PH试纸上，与标准比色卡对照，可以知道溶液的酸碱度．
（2）如果废液中存有硫酸时，向其中滴加氢氧化钠溶液，由于生成的氢氧化铜可以溶于酸中，不会生成沉淀，只有把酸消耗完全之后，才会与废液中的硫酸铜反应生成蓝色沉淀；
【拓展应用】（1）根据金属活动性顺序及其应用可知，若将废液中的硫酸铜全部转化为硫酸亚铁，应该加入过量的铁粉；
（2）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；所以滤渣中物质为铁和铜．
故答案为：【交流表达】（1）溶液显蓝色；
（2）铁丝与稀硫酸（或硫酸铜溶液）反应生成硫酸亚铁（或反应生成的硫酸亚铁不与其他物质反应）；
【实验验证】（1）将待测液滴到试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较，确定pH；
（2）滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成；
【拓展应用】（1）铁片（或 Fe、铁粉、铁丝等）；
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑（或 Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu）；
（2）铁和铜（或 Fe 和 Cu）．

点评：熟练掌握金属活动性顺序的应用以及酸碱盐之间的反应，解答这类题目时可以依据金属活动性顺序的意义以及复分解反应的条件进行．