Question

某興趣小組的同學在探究金屬活動性順序時，決定把鋁片放入硫酸銅的水溶液中進行實驗，以驗證鋁和銅的活動性順序．小組的同學進行了分工，甲同學取一定量的無水硫酸銅粉末加到一定量的蒸餾水中溶解，發(fā)現(xiàn)溶液變渾濁，加水稀釋仍然渾濁．
（1）你認為是什么原因造成的

硫酸銅水解生成氫氧化銅沉淀

，寫出反應的化學方程式

CuSO₄+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂SO₄

．
（2）請你給出配制此溶液的建議

取硫酸銅粉末加入少量硫酸再加適量蒸餾水稀釋

．
（3）經(jīng)過小組討論后，終于配制成澄清溶液．甲同學截取一段鋁片放入盛有該硫酸銅溶液的試管中，觀察，一開始無明顯現(xiàn)象，一段時間后鋁片表面先變

暗

，隨后溶液顏色變淺并在鋁片表面沉積一層疏松的紅色物質(zhì)．
（4）乙同學認為將鋁片放入前應

先用砂紙打磨光亮

，并重做此實驗，除發(fā)現(xiàn)跟甲同學一樣的現(xiàn)象外，還看到有氣泡產(chǎn)生，于是激發(fā)了他們的探究欲望．
[提出問題]該氣體是什么呢？
[猜想]①甲同學認為可能是氫氣   ②乙同學認為可能是二氧化硫．
[查資料]銅鹽溶液中，溶液的pH決定溶液中Cu²⁺濃度大小，通過查資料得到如下數(shù)據(jù)（Cu²⁺濃度小于1.0×10^-5molL^-1時忽略不計）：

Cu2+/molL-1	0.1	0.01	0.001	0.0001	0.00001
溶液pH	4.7	5.2	5.7	6.2	6.7

[方案設(shè)計]同學們設(shè)計方案逐一加以驗證：
①

將產(chǎn)生的氣體收集到小試管中，做爆鳴氣實驗

；
②

將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液匯總，觀察是否褪色

．
[討論交流]你覺得還可以通過什么操作驗證Al和Cu的活動性

分別取銅片和鋁片，加入稀鹽酸中觀察

．

Answer 1

分析：（1）從鹽類水解的角度分析；
（2）應抑制鹽類水解，可防止生成沉淀；
（3）Al參加反應后Al表面變的不均勻而變暗；
（4）驗證氫氣可根據(jù)其可燃性做爆鳴實驗，驗證二氧化硫可根據(jù)其還原性或漂白性通入酸性高錳酸鉀溶液或品紅試液中．

解答：解：（1）硫酸銅為強酸弱堿鹽，水解生成氫氧化銅沉淀而導致溶液變渾濁，反應的方程式為CuSO₄+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂SO₄，
故答案為：硫酸銅水解生成氫氧化銅沉淀；CuSO₄+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂SO₄；
（2）在配制易水解的強酸弱堿鹽時，為了防止水解，通常將該鹽溶于對應的酸中，然后加蒸餾水稀釋，
故答案為：取硫酸銅粉末加入少量硫酸再加適量蒸餾水稀釋；
（3）Al參加反應后Al表面變的不均勻而變暗，故答案為：暗；
（4）鋁以與氧氣反應在表面一層致密的氧化物膜，應先用砂紙打磨去氧化膜后進行實驗，
故答案為：先用砂紙打磨光亮；
【實驗方案】①不純的氫氣點純易爆炸，可根據(jù)其可燃性做爆鳴實驗驗證，實驗方法為將產(chǎn)生的氣體收集到小試管中，做爆鳴氣實驗，
故答案為：將產(chǎn)生的氣體收集到小試管中，做爆鳴氣實驗；
②驗證二氧化硫可根據(jù)其還原性或漂白性通入酸性高錳酸鉀溶液或品紅試液中，觀察是否褪色，
故答案為：將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液匯總，觀察是否褪色；
【討論交流】銅和鋁的活潑性不同，鋁能與鹽酸反應，而銅與鹽酸不反應，可分別取銅片和鋁片，加入稀鹽酸中觀察，
故答案為：分別取銅片和鋁片，加入稀鹽酸中觀察．

點評：本題考查金屬活潑性的實驗探究，注意把握實驗原理和基本實驗操作方法，根據(jù)金屬活潑性的不同設(shè)計實驗方案，題目難度中等，易錯點為鹽類水解的應用．