Question

實驗小組做驗證鐵、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)小組的同學(xué)欲對該實驗的廢液進行探究，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）小明觀察后認(rèn)為廢液中含硫酸銅，他觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（2）小紅分析后認(rèn)為廢液中含有硫酸亞鐵，她的依據(jù)是：

 

．
（3）小華認(rèn)為廢液中還可能含有硫酸．
通過分析與實驗，同學(xué)們判斷廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸．
【廢液處理】
將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，應(yīng)向廢液中加入過量的

 

．寫出該反應(yīng)過程中的一個化學(xué)方程式

 

．反應(yīng)完全后過濾，濾渣中物質(zhì)為

 

，濾液中溶質(zhì)為硫酸亞鐵．
【拓展應(yīng)用】化學(xué)實驗室要從X、銀、銅、鋅四種金屬混合物中分離某貴重金屬．流程如圖：

（1）四種金屬的活動性順序由強到弱的是

 

．
（2）固體丙中一定含有的金屬是

 

．
（3）③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,金屬的化學(xué)性質(zhì),酸的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【交流表達(dá)】（1）硫酸銅溶液是藍(lán)色溶液．
（2）證明鐵的金屬性大于銅，就是利用鐵能置換出硫酸銅中的銅，所以鐵和硫酸銅生成硫酸亞鐵和銅．
【廢液處理】若將溶液中的硫酸和硫酸銅全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，就應(yīng)該加入過量的鐵粉；因為鐵粉過量，所以過濾后的濾渣中含有銅粉和鐵粉；
【拓展應(yīng)用】根據(jù)金屬能與酸反應(yīng)的排在氫前面，不能與酸反應(yīng)的排在氫的后面，活潑的金屬能把不活潑的金屬從鹽溶液中置換出來分析金屬活動性的順序及反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)并分析溶液中的成分．

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，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；
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；
【廢液處理】由于廢液存有硫酸銅和硫酸，根據(jù)金屬活動性順序及其應(yīng)用可知，若將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，應(yīng)該加入過量的鐵粉，反應(yīng)方程式為Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑（或Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu）；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：鐵粉；Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑（或Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu）；鐵和銅；
【拓展應(yīng)用】根據(jù)金屬的活潑性順序：鋅＞氫＞銅＞銀，故向鋅、X、銅、銀的金屬混合物中加入稀硫酸，鋅一定參加反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，而銅和銀一定沒反應(yīng)，得到的濾液A再加入過量的鋅得到混合物乙和濾液B，說明鋅除了和過量的硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體外，還和鹽溶液發(fā)生了置換反應(yīng)，因此說明鋅的活動性比X強，且X位于氫前；由于硫酸過量，固體甲含有銅和銀，銅和硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅和銀．因此：（1）四種金屬的活動性順序由強到弱的是Zn、X、Cu、Ag；（2）固體丙中一定含有的金屬是被置換出的銀及原有的銀；（3）③中是銅和硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅和銀，反應(yīng)的方程式為Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．
故答案為：（1）Zn、X、Cu、Ag；（2）Ag；（3）Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．

點評：學(xué)會分析物質(zhì)的組成的方法，掌握除雜的條件，即①能除雜質(zhì)，②不能帶入新的雜質(zhì)，③不能和想要的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)．