题目内容
【题目】我区某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁。我校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)以上三种金属的活动性顺序是__________。
(2)关于滤液A所含物质(除水)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
(3)设计简单实验确定“猜想二”对应的固体B的成分：__________(简单叙述实验步骤、现象及结论)，可能发生反应的方程式__________。
(4)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。
【答案】Zn > Fe > Cu ④ 向固体B中加入稀盐酸，若有气泡产生则固体B有铜和铁 Fe+2HCl==FeCl2+H2↑(合理即可) 一定
【解析】
本题考查金属的性质以及金属活动性顺序的应用
(1)根据金属活动性由强到弱的顺序：锌>铁>H>铜，故此空填：Zn > Fe > Cu
(2) 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；
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；
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；
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；
(3) 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，向固体B中加入稀盐酸，若有气泡产生则固体B有铜和铁，若无气泡产生则固体B有铜（答案不唯一，合理即可），可能的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl2+H2
(4) 由于锌不论与硫酸铜还是与硫酸亚铁反应，由反应的方程式可知，参加反应的金属比生成的金属少，故反应后析出金属的质量一定比参加反应的金属质量小。
【题目】实验课上，某小组同学在老师的指导下用碳粉还原氧化铁，实验结束后，发现试管中残留黑色固体，同学们对此产生了浓厚的兴趣，于是进行下列探究：
〖提出问题〗反应后试管中剩余的黑色固体是什么？
〖查阅资料〗常见铁的氧化物部分性质如下表所示：
常见铁的氧化物 | Fe粉 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
与酸反应能否溶解 | 能 | 能 | 能 | 能 |
颜色 | 黑 | 黑 | 红 | 黑 |
能否被磁铁吸引 | 能 | 否 | 否 | 能 |
〖猜想与假设〗甲同学：FeO和C 乙同学：Fe和C 丙同学：Fe和Fe2O3 丁同学：Fe和Fe3O4
__________ 同学的猜想提出后，即被小组其他的同学否定，原因是____________
〖验证实验〗小组同学按照下列方案进行实验：
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
用磁铁吸引该黑色固体 | 黑色固体被吸引 | ____同学猜想不正确 |
取适量反应后的黑色固体于试管中，并向其中加入足量的稀盐酸 | _____________ | 乙同学猜想正确 |
〖实验反思〗已知碳粉还原氧化铁还会产生CO2，写出该反应的化学方程式_______________
