Question

取銅、鋅混合粉末，在空氣中充分灼燒后，加入稀硫酸至固體恰好溶解，再加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液．
（1）濾渣中一定有______；濾液中溶質(zhì)一定有______．
（2）設(shè)計實驗方案，探究濾渣成分和與濾渣成分對應(yīng)的濾液中溶質(zhì)成分，寫出實驗操作、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論．

Answer 1

解：（1）取銅、鋅混合粉末，在空氣中充分灼燒后，生成對應(yīng)的金屬氧化物，再加入稀硫酸至固體恰好溶解后，生成對應(yīng)的硫酸鹽，即：硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液；“再加入一定量的鐵粉”時，我們根據(jù)“在金屬活動性順序中，位置靠前的金屬一般可以將位于其后的金屬從它們的鹽溶液中置換出來”，可以得知鐵能把銅置換出來，而不能把鋅置換出來，所以濾渣中一定含有銅；根據(jù)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式可以知道反應(yīng)后生成硫酸亞鐵和銅，所以濾液中一定有反應(yīng)后生成的硫酸亞鐵和未參加反應(yīng)的硫酸鋅溶液，
故答案為：銅；硫酸鋅、硫酸亞鐵；
（2）根據(jù)“在金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，排在氫后面的金屬則不能與酸反應(yīng)”，我們可以利用向濾渣中加入稀鹽酸的辦法，通過反應(yīng)是否有氣泡生成來判斷濾渣中是否含有鐵；根據(jù)“在金屬活動性順序中，位置靠前的金屬一般可以將位于其后的金屬從它們的鹽溶液中置換出來”，我們利用鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)時，有紅色固體出現(xiàn)這一現(xiàn)象來確定反應(yīng)后的濾液中是否還含有硫酸銅溶液．
故答案為：向濾渣中加鹽酸若有氣泡，濾渣為銅和鐵，則濾液為硫酸鋅和硫酸亞鐵；若濾渣中加鹽酸無氣泡，濾渣為銅，再向濾液中加鐵片，有紅色固體出現(xiàn)，濾液為硫酸鋅和硫酸亞鐵、硫酸銅；沒有紅色固體出現(xiàn)，濾液為硫酸鋅和硫酸亞鐵．
分析：在金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，排在氫后面的金屬則不能與酸反應(yīng)；位置靠前的金屬一般可以將位于其后的金屬從它們的鹽溶液中置換出來．根據(jù)金屬與酸反應(yīng)、金屬與鹽溶液反應(yīng)的情況，來判斷和探究反應(yīng)后濾液和濾渣的成分．
點評：本題從置換反應(yīng)能否發(fā)生的角度考查了金屬活動性順序及其應(yīng)用，是一道綜合性較強的好題．