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。
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
【详解】
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。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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