Question

某化學(xué)興趣小組在做Al和CuSO₄溶液反應(yīng)實驗時，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，這是因為　　　　　　　　　　，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驗，但他發(fā)現(xiàn)Al絲表面有紅色物質(zhì)析出的同時有氣泡產(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)計方案］同學(xué)們?yōu)轵炞C自己的猜想，設(shè)計了如下方案：

（１）         小明認為若是H₂、 O₂，實驗方法略。

（２）         小芳認為若是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，即可驗證。

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

［實驗探究］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，過一會兒后點燃乙處的酒精燈；一段時間后，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。

［實驗結(jié)論］Al絲插入到CuSO₄溶液時，產(chǎn)生的氣體是　　　　　　　　　。

［實驗反思］（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)計了下圖所示的裝置進行實驗，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)。

小華認為這一方案不嚴謹，不足以說明SO₂ 與NaOH溶液確實發(fā)生了反應(yīng)。

他的理由是　　　　　　　　          　　　　　　　。

要得到科學(xué)嚴謹?shù)慕Y(jié)論，小華思考后，仍用該裝置，補充了一個實驗來回答，這個補充實驗是：                                                   。

小華采用的是　　　　　　實驗法。這一方法是我們學(xué)習化學(xué)的一個重要方法。

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

 

Answer 1

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)，該實驗無法說明。

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:因為鋁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，所以在做實驗時要用砂紙打磨一下。

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；

因為CuO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，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。可以進行一下對比：一個倒插入水中，一個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。

因為產(chǎn)生了氫氣，所以可能是硫酸銅溶液中有硫酸。