Question

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_____。

（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：_____。请写出铁丝跟硫酸铜反应的化学方程式：_____。

（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。

（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_____。通过分析与实验，向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）请写出硫酸铜与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：_____。该反应的实验现象为_____。

（2）取少量废液，加入过量的铁屑，反应完全后，过滤，滤渣中物质为_____，滤液中溶质为硫酸亚铁。

Answer

溶液呈蓝色 铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜 氢氧化钠溶液滴加一段时间后，才有沉淀生成 产生蓝色沉淀 Fe、Cu

【解析】

交流表达：（1）硫酸铜溶液为蓝色，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呈蓝色。

故填：溶液呈蓝色。

（2）铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以反应后废液中一定含有硫酸亚铁。，铁与硫酸铜反应的化学方程式为：

故填：铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜；；

实验验证（2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同废液中含硫酸的结论，小明的实验现象是滴加一段时间后，才有沉淀生成，这是因为氢氧化钠先和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，后和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠。

故填：氢氧化钠溶液滴加一段时间后，才有沉淀生成。

拓展应用：（1）硫酸铜与氢氧化钠发生置换反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠。该反应的化学方程式为：，实验现象为：产生蓝色沉淀；

（2）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。要想把废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，可加入过量的铁。铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，加入过量的铁后，滤渣中含有剩余的铁和生成的铜，其中铁和铜是固体，硫酸亚铁溶于水，所以滤液中溶质为硫酸亚铁，铁和铜留在滤纸上。

故填：Fe、Cu。