Question

某化學(xué)興趣小組在做Al和CuSO₄溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明將Al絲插入到盛有CuSO₄溶液的試管中，發(fā)現(xiàn)無明顯現(xiàn)象，他非常困惑。小芳告述了他，這是因?yàn)?u>　　　　　　　　　　，并告述了他處理的方法。他按照小芳告述的方法重新做了該實(shí)驗(yàn)，但他發(fā)現(xiàn)Al絲表面有紅色物質(zhì)析出的同時(shí)有氣泡產(chǎn)生。這一現(xiàn)象激發(fā)了同學(xué)們的探究欲望，產(chǎn)生的氣體是什么呢？

［提出猜想］該氣體可能是SO₂、O₂、H₂中的一種或幾種。

同學(xué)們猜想該氣體可能是SO₂、O₂、H₂中的一種或幾種。你認(rèn)為他們提出該猜想的依據(jù)是　　　　　　。

［查閱資料］SO₂的性質(zhì)與CO₂相似。

［設(shè)計(jì)方案］同學(xué)們?yōu)轵?yàn)證自己的猜想，設(shè)計(jì)了如下方案：

（１）          小明認(rèn)為若是H₂ 、 O₂，實(shí)驗(yàn)方法略。

（２）          小芳認(rèn)為若是SO₂，則只需將產(chǎn)生的氣體通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶中，稱量在通氣前后洗氣瓶的質(zhì)量，即可驗(yàn)證。

（３）          小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了上圖所示裝置，排除和驗(yàn)證猜想的氣體。

［實(shí)驗(yàn)探究］小組同學(xué)首先稱量裝置甲的質(zhì)量，再將收集的氣體從A通入，過一會(huì)兒后點(diǎn)燃乙處的酒精燈；一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)表面含有CuO的銅絲網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色；停止加熱再停止通氣體，再次稱量裝置甲的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無變化。

［實(shí)驗(yàn)結(jié)論］Al絲插入到CuSO₄溶液時(shí)，產(chǎn)生的氣體是　　　　　　　　　。

［實(shí)驗(yàn)反思］（１）若不用稱量裝置甲的質(zhì)量，如何判斷SO₂與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢？

小紅又設(shè)計(jì)了下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，她發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升了，于是他得出結(jié)論:SO₂ 與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。

小華認(rèn)為這一方案不嚴(yán)謹(jǐn)，不足以說明SO₂ 與NaOH溶液確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)。

他的理由是　　　　　　　　           　　　　　　　。

要得到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論，小華思考后，仍用該裝置，補(bǔ)充了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來回答，這個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)是：                                                    。

小華采用的是　　　　　　實(shí)驗(yàn)法。這一方法是我們學(xué)習(xí)化學(xué)的一個(gè)重要方法。

（２）通過上述實(shí)驗(yàn)，該小組同學(xué)得出CuSO₄溶液中可能含有的物質(zhì)是　　　　　　。

 

Answer 1

【答案】

鋁絲的表面有致密的氧化膜，阻止了鋁和硫酸銅的反應(yīng)。

質(zhì)量守恒定律    氫氣

SO₂ 能溶于水，NaOH溶液中含有水，SO₂ 的減少，是SO₂ 溶于水，還是與NaOH反應(yīng)，該實(shí)驗(yàn)無法說明。

取一只相同的試管，收集滿SO₂后，倒插入盛水的燒杯中，比較試管中液面上升的高度即可判斷。　　　

對比（或比較或控制變量）�！　×蛩幔ㄏ×蛩幔�。

【解析】因?yàn)殇X在常溫下就可以與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜，所以在做實(shí)驗(yàn)時(shí)要用砂紙打磨一下。

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的種類不變，做出了這些猜想；

因?yàn)镃uO的銅絲網(wǎng)變?yōu)楣饬恋募t色，說明氧化銅被還原了，也就可以證明該氣體中含有氫氣，停止加熱再停止通氣體，再次稱量裝置甲的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無變化，說明該氣體中無二氧化硫，故最終可以確定Al絲插入到CuSO₄溶液時(shí)，產(chǎn)生的氣體是氫氣

SO₂ 是能溶于水的，所以試管內(nèi)氣壓的變化也可能是SO₂ 溶于水引起的。可以進(jìn)行一下對比：一個(gè)倒插入水中，一個(gè)倒插入氫氧化鈉溶液中，液面上升的高度是不同的，插入氫氧化鈉溶液中的試管內(nèi)液面上升的高。

因?yàn)楫a(chǎn)生了氫氣，所以可能是硫酸銅溶液中有硫酸。