某班同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究鐵、銅、銀的金屬活動(dòng)性順序,用到的藥品有鐵絲、銅絲、銀絲、稀硫酸和硫酸銅溶液.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,興趣小組的同學(xué)欲對(duì)該實(shí)驗(yàn)的廢液進(jìn)行探究.
【提出問題】廢液中含有什么物質(zhì)?
【交流討論】
(1)小明通過觀察廢液呈______色,確定廢液中一定含有硫酸銅.
(2)小紅通過分析反應(yīng)原理,確定廢液中一定含有硫酸亞鐵,她的依據(jù)是______.
【作出猜想】小華認(rèn)為廢液中還可能含有硫酸.
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
(1)小華測(cè)得廢液的pH=3,證明廢液中含有硫酸.
(2)小明取少量廢液,向其中滴加氫氧化鈉溶液,他在實(shí)驗(yàn)過程中觀察到______,這也證明了廢液中含有硫酸.
【得出結(jié)論】廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸.
【拓展應(yīng)用】同學(xué)們要將廢液中的溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵進(jìn)行回收:
(1)向廢液中加入過量的______,寫出該反應(yīng)過程中的一個(gè)化學(xué)方程式______.
(2)充分反應(yīng)后過濾,濾渣中的物質(zhì)為______,濾液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵.
【答案】分析:[交流討論](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.
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證](2)前面已經(jīng)知道廢液中含有硫酸亞鐵和硫酸銅,如果廢液中還有硫酸,則氫氧化鈉溶液首先和硫酸反應(yīng),然后和硫酸亞鐵或者硫酸銅反應(yīng).
[拓展應(yīng)用]根據(jù)除雜的條件即可.
解答:解:【交流討論】
(1)硫酸銅溶液是藍(lán)色溶液,故答案為:藍(lán)色.
(2)證明鐵、銅、銀的金屬活動(dòng)性順序的方法是①鐵和硫酸銅生成硫酸亞鐵和銅,說(shuō)明鐵排在銅的前面;②銀不會(huì)和硫酸銅反應(yīng),說(shuō)明銀排在銅的后面.故答案為:①鐵絲與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4;②鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成FeSO4 ③反應(yīng)生成的FeSO4不與其他物質(zhì)反應(yīng).
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
(2)[交流討論]已經(jīng)說(shuō)明廢液中含有硫酸亞鐵和硫酸銅,如果廢液中還有硫酸,則氫氧化鈉溶液首先和硫酸反應(yīng),然后和硫酸亞鐵或者硫酸銅反應(yīng).硫酸亞鐵和氫氧化鈉生成氫氧化亞鐵(沉淀)和硫酸鈉;硫酸銅和氫氧化鈉生成氫氧化銅(沉淀)和硫酸鈉.故答案為:剛開始無(wú)現(xiàn)象產(chǎn)生,滴加一定量的氫氧化鈉溶液后才有沉淀生成.
【拓展應(yīng)用】(1)廢液中含有硫酸亞鐵、硫酸銅和硫酸,鐵和硫酸銅生成硫酸亞鐵和銅,鐵和硫酸生成硫酸亞鐵和氫氣.故答案為:Fe;Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑(或Fe+CuSO4═FeSO4+Cu).
(2)鐵和硫酸銅生成硫酸亞鐵和銅,鐵和硫酸生成硫酸亞鐵和氫氣.因?yàn)殍F是過量的,所以過濾出來(lái)的固體是鐵(過量)和銅,故答案為:Fe和Cu.
點(diǎn)評(píng):學(xué)會(huì)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).