Question

6．孝感市某电镀厂排放的澄清透明污水中可能含有硫酸、硫酸铜和硫酸锌中的一种或多种，化学兴趣小组的同学欲对该污水的成分进行探究，请你一起参与．
【提出问题】污水中含有什么物质？
【交流表达】
小明通过观察，认为污水中一定含有硫酸铜．他观察到的现象是溶液呈蓝色．
【作出猜想】小华认为污水中还可能含有硫酸．
【实验验证】
（1）小华测得污水的pH小于7，证明污水中含有硫酸．用pH试纸测定溶液pH的方法：
用玻璃棒蘸取待测液，然后把待测液滴在PH试纸上，与标准比色卡对照，可以知道溶液的酸碱度．
（2）小明取少量污水，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论．小明的实验现象是滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成．
通过分析与实验，同学们得出污水中含有硫酸锌、硫酸铜和硫酸．
【拓展应用】为减少水污染及节约成本，回收重要物质硫酸锌和金属铜，他们设计如下流程：向污水中加入过量锌粉，写出该反应过程中的一个化学方程式：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（或Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu）．反应完全后，过滤，向滤渣中加入适量的稀硫酸．再次过滤，合并两次滤液经蒸发结晶，得到硫酸锌晶体．

Answer 1

分析 【交流表达】硫酸铜溶于水后显示特定的颜色，所以根据它的颜色来进行判断；
【实验验证】（1）根据用pH试纸测定溶液pH值的方法来进行描述；
（2）在酸性的环境下不能形成氢氧化铜和氢氧化锌沉淀；
【拓展应用】锌可以和硫酸及硫酸铜反应生成硫酸锌；锌和硫酸铜发生置换反应，生成了铜，当然也得考虑到锌是过量的．

解答 解：
【交流表达】硫酸铜溶于水得到蓝色溶液，所以该学生的得出含有硫酸铜是因为看到了溶液呈蓝色；
【实验验证】（1）用pH试纸测定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取待测液，然后把待测液滴在PH试纸上，与标准比色卡对照，可以知道溶液的酸碱度．
（2）如果废液中存有硫酸时，向其中滴加氢氧化钠溶液，由于生成的氢氧化铜可以溶于酸中，不会生成沉淀，只有把酸消耗完全之后，才会与废液中的硫酸铜反应生成蓝色沉淀；
【拓展应用】根据金属活动性顺序及其应用可知，若将废液中的硫酸和硫酸铜全部转化为硫酸锌，应该加入过量的锌粉；由于反应完全后，锌是有剩余的，和铜混合在一起，都不溶于水；所以向滤渣中加入适量的稀硫酸，溶解其中的剩余的锌，同时得到较纯净的铜．
故答案为：【交流表达】溶液呈蓝色；
【实验验证】（1）用玻璃棒蘸取待测液，然后把待测液滴在PH试纸上，与标准比色卡对照，可以知道溶液的酸碱度；
（2）滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成；
【拓展应用】锌粉；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑（或Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu）；稀硫酸．

点评 科学探究题目，应注重从题目中获取有用的信息，培养自己知识迁移的能力．