Question

我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁．某化学兴趣小组的同学取了适量的上述废液样品，将一定量锌粉加入样品中，充分反应后过滤，得到滤液A和固体B．请回答下列有关问题：
（1）关于滤液A所含溶质的猜想中，不合理的是    （填写序号）．
①猜想一：只有硫酸锌；                       ②猜想二：硫酸锌、硫酸亚铁；
③猜想三：硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜；         ④猜想四：硫酸锌、硫酸铜
（2）设计简单实验，确定“猜想二”对应的固体B的成分：    ．
（3）反应后析出金属的质量    （选填“一定”或“不一定”）比参加反应的金属质量小．

Answer

根据金属活动性由强到弱的顺序：锌＞铁＞H＞铜，向硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中加入一些锌粉，铜首先被置换出来，待铜被完全置换后，铁开始被置换据此分析有关的问题．
【解析】
（1）①当锌是足量的，能把溶液中的铜、铁全部置换出来，滤液中只有硫酸锌．故猜想一合理；
②当锌是不足量的，溶液中的铜全部置换出来，废液中的铁没有被置换或部分被置换，则滤液中有硫酸锌、硫酸亚铁．故猜想二合理；
③当锌是不足量的，不能把溶液中的铜全部置换出来，滤液中有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜．故猜想三合理；
④由于铁的活动性大于铜，铜首先被置换出来，不可能溶液中有硫酸铜，没有硫酸亚铁；故猜想四不合理；
（2）由题意可知，当滤液A中含有硫酸锌、硫酸亚铁时，固体B可能是铜或铜与少量铁的混合物；由于铁能被磁铁吸引．所以设计实验是：用磁铁吸引，有黑色粉末被吸引，说明了B是铜与少量铁的混合物，若没有被吸引，说明了B是铜．
（3）由于锌不论与硫酸铜还是与硫酸亚铁反应参加反应的金属比生成的金属少．所以，反应后析出金属的质量一定比参加反应的金属质量小．
故答为：（1）④；（2）用磁铁吸引，有黑色粉末被吸引，说明了B是铜与少量铁的混合物，若没有被吸引，说明了B是铜．（3）一定．