Question

17．化工廠排放的廢液中有硫酸銅和硫酸亞鐵．某化學(xué)反應(yīng)小組的同學(xué)去了適量的上述廢液樣品，將一定量鋅粉加入樣品中，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到濾液A和固體B．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄
（2）銅、鋅、鐵三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是鋅、鐵、銅
（3）關(guān)于濾液A所含溶質(zhì)的猜想中，不合理的是④（填寫(xiě)序號(hào)）．
①猜想一：只有硫酸鋅；                       ②猜想二：硫酸鋅、硫酸亞鐵；
③猜想三：硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸銅；         ④猜想四：硫酸鋅、硫酸銅
（4）設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，確定“猜想2”對(duì)應(yīng)的固體成分用磁鐵吸引，有黑色粉末被吸引，說(shuō)明了B是銅與少量鐵的混合物，若沒(méi)有被吸引，說(shuō)明了B是銅．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序：鋅＞鐵＞H＞銅，向硫酸亞鐵、硫酸銅的混合溶液中加入一些鋅粉，銅首先被置換出來(lái)，待銅被完全置換后，鐵開(kāi)始被置換據(jù)此分析有關(guān)的問(wèn)題；
（4）根據(jù)鐵能被磁鐵吸引進(jìn)行分析．

解答 解：（1）鋅和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄；
（2）由金屬活動(dòng)性順序可知，銅、鋅、鐵三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是：鋅、鐵、銅；
（3）①當(dāng)鋅是足量的，能把溶液中的銅、鐵全部置換出來(lái)，濾液中只有硫酸鋅．故猜想一合理；
②當(dāng)鋅是不足量的，溶液中的銅全部置換出來(lái)，廢液中的鐵沒(méi)有被置換或部分被置換，則濾液中有硫酸鋅、硫酸亞鐵．故猜想二合理；
③當(dāng)鋅是不足量的，不能把溶液中的銅全部置換出來(lái)，濾液中有硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸銅．故猜想三合理；
④由于鐵的活動(dòng)性大于銅，銅首先被置換出來(lái)，不可能溶液中有硫酸銅，沒(méi)有硫酸亞鐵；故猜想四不合理；
（4）由題意可知，當(dāng)濾液A中含有硫酸鋅、硫酸亞鐵時(shí)，固體B可能是銅或銅與少量鐵的混合物；由于鐵能被磁鐵吸引．所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是：用磁鐵吸引，有黑色粉末被吸引，說(shuō)明了B是銅與少量鐵的混合物，若沒(méi)有被吸引，說(shuō)明了B是銅．
故答案為：（1）Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄；
（2）鋅、鐵、銅；
（3）④；
（4）用磁鐵吸引，有黑色粉末被吸引，說(shuō)明了B是銅與少量鐵的混合物，若沒(méi)有被吸引，說(shuō)明了B是銅．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了金屬的性質(zhì)以及金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．要求同學(xué)們熟練掌握金屬活動(dòng)性順序及其意義，以便靈活應(yīng)用．