关于“铁钉与硫酸铜的反应后”产生一系列变化的疑惑 [复制链接]

      在教学“铁钉与硫酸铜的反应”时，产生了两个疑惑：      疑惑一：出于习惯，做了下水试验，但是发现铁钉上附着了一层黑黑的物质，并不是红色的物质。于是反复试验了几遍，发现只有一两根钉子上附着的是红色物质。为什么呢，再实验，发现刚放进铁钉时，红色比较明显，随着时间的延长，接下来钉子上又会变黑。学生实验的情况也是如此，给教学造成了较大的麻烦。这是一个置换反应，钉子上附着的物质应该是铜，那么钉子肯定不应变黑色。猜测一：是反应时间太长吗？根据化学反应原理，应该不会。
猜测二：是不是硫酸铜里混入了其他物质，铁钉先与硫酸铜反应，产生铜，然后铁钉再与硫酸铜里的其他物质反应生成了一种黑色物质又覆盖在铜上？
猜测三：是不是铁钉成分里还有其他物质，这种物质也能与硫酸铜反应？

      疑惑二：当铁钉与硫酸铜反应后，溶液的颜色由蓝色变成浅绿色，但是后续还有很多神奇的变化。比如在有个班级，快下课时，一个孩子发现溶液的颜色由浅绿变得微微发黄，而且在溶液底部发现一些棕色的颗粒状沉淀。那么问题又来了：铁将铜置换出变成二价铁离子，它是浅绿色的；二价铁离子不稳定，容易被氧化成三家铁离子，它是红棕色，那么接下来溶液的主要成分应该是硫酸铁，它是溶于水的。为什么溶液里会出现沉淀呢？不仅如此，当第二天再去看这个反应时，发现在铁钉上包裹了厚厚一层絮状的红棕色物质，烧杯中的液体已变成无色透明了。那么，这种红棕色的物质是硫酸铁吗？还是铁锈呢？