Question

（2013青岛）我市某化工厂排放的废液中含有硫酸铜和硫酸亚铁．某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）关于滤液A所含溶质的猜想中，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

（2）设计简单实验，确定“猜想二”对应的固体B的成分：________________________________________．

（3）反应后析出金属的质量________（填“一定”或“不一定”）比参加反应的金属质量小．

Answer

（1）④ （2）取少量固体B，向其中加入稀盐酸（或稀硫酸），如果有气泡产生，固体的成分是Cu和Fe；如果没有气泡产生，固体的成分是Cu （3）一定

【解析】将锌粉加入硫酸铜和硫酸亚铁混合溶液中，锌粉先后与硫酸铜、硫酸亚铁发生反应Zn＋CuSO4＝ZnSO4＋Cu，Zn＋FeSO4＝ZnSO4＋Fe．（1）当硫酸铜、硫酸亚铁完全消耗时，滤液中只有硫酸锌，猜想一正确；当硫酸铜完全消耗，而硫酸亚铁有剩余时，滤液中有硫酸锌和硫酸亚铁，猜想二正确；当锌粉消耗完，而硫酸铜和硫酸亚铁都有剩余时，滤液中有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸铜，猜想三正确；当硫酸铜有剩余时，硫酸亚铁一定剩余，即滤液中不可能只存在硫酸锌和硫酸铜，故猜想四不合理．（2）对于猜想二，当硫酸铜完全消耗，而硫酸亚铁有剩余时，锌粉一定完全反应，则固体B中一定有Cu，还可能有置换出的Fe，因此，可向固体中加入稀盐酸（或稀硫酸），如果有气泡产生，证明有铁，否则，没有铁．（3）根据化学方程式可知，每65份质量的Zn会置换出64份质量的Cu或56份质量的Fe，因此，反应后析出金属的质量一定比参加反应的金属质量小．