Question

（8分）我市某化工廠(chǎng)排放的廢液中含有硫酸銅和硫酸亞鐵．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)取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)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）關(guān)于濾液A所含溶質(zhì)的猜想中，不合理的是       （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
（2）設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，確定“猜想二”對(duì)應(yīng)的固體B的成分：
實(shí)驗(yàn)操作：                                                                                             
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論：                                                                                                                                            
（3）寫(xiě)出所涉及到的化學(xué)反應(yīng)方程式
                                                                         
                                                                        
（4）反應(yīng)后析出金屬的質(zhì)量     （選填“一定”或“不一定”）比參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量�。�

Answer 1

（1）④； （2）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； （3）Zn+CuSO₄==ZnSO₄+Cu ；Zn+FeSO₄==ZnSO₄+Fe； （4）一定．

試題分析：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定量的鋅粉，銅首先被置換出來(lái)，待銅被完全置換后，鐵開(kāi)始被置換；
（1）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；
（2）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；（3）一定發(fā)生的反應(yīng)是鋅與硫酸銅生成硫酸鋅和銅，Zn+CuSO₄==ZnSO₄+Cu ；鋅足量時(shí)，也發(fā)生鋅與硫酸亞鐵的反應(yīng)，生成硫酸鋅和鐵：Zn+FeSO₄==ZnSO₄+Fe；
（4）由于鋅不論與硫酸銅還是與硫酸亞鐵反應(yīng)，由反應(yīng)的方程式各物質(zhì)的質(zhì)量比可知，參加反應(yīng)的金屬鋅比生成的金屬銅或鐵的質(zhì)量大，所以反應(yīng)后析出金屬的質(zhì)量一定比參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量�。�