某兴趣小组成员比较铁和铜的金属活动性大小。将表面打磨过的铁丝放入10%的硫酸铜溶液中,写出有关的化学反应方程式__________________________________。在实验中,同学们发现铁丝表面出现
某兴趣小组成员比较铁和铜的金属活动性大小。将表面打磨过的铁丝放入10%的硫酸铜溶液中,写出有关的化学反应方程式__________________________________。
在实验中,同学们发现铁丝表面出现黑色附着物这一异常现象。
【提出问题】铁与硫酸铜反应出现的黑色附着物的组成是什么?怎样才能在铁钉表面直接得到红色的铜?
【查阅文献】①铁丝属于铁合金;②铜粉一般为红色,颗粒极小时为黑色;③硫酸铜在溶于水时,极少量与水反应生成硫酸和氢氧化铜(称为水解反应),新制的氢氧化铜易分解生成氧化铜和水。
【猜想与假设】假设a:该黑色附着物可能含有__________;
假设b:该黑色附着物可能含有颗粒细小的铜粉;
假设c:该黑色附着物可能含________。
【设计并完成实验一】多次实验得到较多黑色附着物,将其分成两份分别进行如下实验。
实验编号
实验操作
实验现象
①
第一份黑色附着物灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水不浑浊
②
第二份黑色附着物加入适量稀硫酸
固体部分溶解,得到蓝色溶液
③
将实验②中的混合物过滤
得到少量红色固体物质
【得出结论】由实验①可判断假设________不成立,再结合②③可得出该黑色附着物的成分是______________________。
(1)请你设计一组与上面不同的方法比较铁、铜的金属活动性强弱。
设计方案:____________________________________________________________________。
实验结论:
【以下为附加题,若答对该小题奖励4分,但化学总分不超过60分。】
(2)通过对文献的进一步研究发现,硫酸铜的水解反应中,生成的硫酸被反应掉则促进水解反应的继续进行,而溶液中本身存在硫酸则抑制水解反应的发生。大家一致认为抑制水解反应的发生能够使铁丝表面附着红色的铜,于是对实验进行了改进。
【设计并完成实验二】
0.5min
3min
10min
铁丝加入10%硫酸铜溶液中
无明显现象
少量黑色固体出现
黑色物质增多,出现少量红色物质
______________________________
红色固体析出
红色固体增多
铁丝表面完全附着红色固体,并出现少量气泡
按照上述实验进行改进,大家得到预期表面出现红色物质的实验现象。
【实验反思】通过上述实验推测,盐溶液不一定是中性。如硫酸铜溶液呈______性。
请你再举出一个证明盐溶液不一定是中性的实例__________________________。