Question

17．化工厂排放的废液中有硫酸铜和硫酸亚铁．某化学反应小组的同学去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．请回答下列问题：
（1）写出锌与硫酸铜溶液反应的化学反应方程式Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄
（2）铜、锌、铁三种金属的活动性由强到弱的顺序是锌、铁、铜
（3）关于滤液A所含溶质的猜想中，不合理的是④（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
（4）设计简单实验，确定“猜想2”对应的固体成分用磁铁吸引，有黑色粉末被吸引，说明了B是铜与少量铁的混合物，若没有被吸引，说明了B是铜．

Answer 1

分析 （1）根据锌和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析；
（2）根据金属活动性顺序进行分析；
（3）根据金属活动性由强到弱的顺序：锌＞铁＞H＞铜，向硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中加入一些锌粉，铜首先被置换出来，待铜被完全置换后，铁开始被置换据此分析有关的问题；
（4）根据铁能被磁铁吸引进行分析．

解答 解：（1）锌和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄；
（2）由金属活动性顺序可知，铜、锌、铁三种金属的活动性由强到弱的顺序是：锌、铁、铜；
（3）①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；
②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；
③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；
④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；
（4）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；由于铁能被磁铁吸引．所以设计实验是：用磁铁吸引，有黑色粉末被吸引，说明了B是铜与少量铁的混合物，若没有被吸引，说明了B是铜．
故答案为：（1）Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄；
（2）锌、铁、铜；
（3）④；
（4）用磁铁吸引，有黑色粉末被吸引，说明了B是铜与少量铁的混合物，若没有被吸引，说明了B是铜．

点评 本题考查了金属的性质以及金属活动性顺序的应用，完成此题，可以依据已有的知识进行．要求同学们熟练掌握金属活动性顺序及其意义，以便灵活应用．