Question

13．化學(xué)興趣小組同學(xué)將鋁絲插入硫酸銅溶液中時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出．生成了什么氣體？同學(xué)們決定進(jìn)行探究．
【提出猜想】放出的氣體可能是SO₂、O₂、H₂的一種或幾種，提出猜想的依據(jù)是質(zhì)量守恒定律（合理即可）．
【查閱資料】SO₂易溶于水，化學(xué)性質(zhì)與二氧化碳有相似之處，它能使澄清石灰水變渾濁，生成CaSO₃．
【方案設(shè)計(jì)】依據(jù)上述猜想，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案：
（1）甲同學(xué)認(rèn)為是O₂，則檢驗(yàn)方法是把帶火星的木條伸入試管中，若木條復(fù)燃則是氧氣．經(jīng)檢驗(yàn)不是O₂．
（2）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案，排除和驗(yàn)證猜想的氣體．

【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將收集到的氣體從a通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈；
這樣操作的目的是將裝置內(nèi)空氣排盡，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸．
實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色．
結(jié)論：鋁絲與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是氫氣．該氣體與氧化銅的反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂+Cu0$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂0．
【思維拓展】由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液中可能含有酸．
（3）丙同學(xué)用砂紙將截下的一段鋁絲長(zhǎng)時(shí)間用力反復(fù)打磨，然后將打磨后的鋁絲放入硫酸銅溶液中，在橫截面處現(xiàn)象明顯，但在鋁絲表面無明顯現(xiàn)象，請(qǐng)問可能的原因是摩擦產(chǎn)生熱量，使鋁的表面被氧化．
（4）丁同學(xué)用試管取2ml硫酸銅溶液，向試管中滴加氫氧化鈉溶液，剛開始并未發(fā)現(xiàn)預(yù)料中的藍(lán)色沉淀現(xiàn)象，其原因是剛開始沒有出現(xiàn)明顯藍(lán)色沉淀，是由于該硫酸銅溶液含酸性物質(zhì)．

Answer 1

分析 【提出猜想】進(jìn)行猜想要考慮到反應(yīng)前后元素種類不變；
【方案設(shè)計(jì)】根據(jù)氧氣的助燃性考慮；
【實(shí)驗(yàn)探究】根據(jù)點(diǎn)燃可燃性氣體和空氣的混合物容易發(fā)生爆炸分析；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
【思維拓展】根據(jù)加入金屬鋁有氫氣生成分析溶液成分；

解答 解：【提出猜想】鐵粉投入硫酸銅溶液中，反應(yīng)前含有S、O、H、Cu元素，依據(jù)質(zhì)量守恒定律可以得出猜想；故答案為：質(zhì)量守恒定律（合理即可）；
【方案設(shè)計(jì)】氧氣具有助燃性，可以通過檢驗(yàn)氣體的助燃效果進(jìn)行判斷；故答案為：把帶火星的木條伸入試管中，若木條復(fù)燃則是氧氣；
【實(shí)驗(yàn)探究】可燃性的氣體和空氣混合加熱時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸，因此先將收集到的氣體從a通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈的目的是排出裝置內(nèi)的空氣，以防加熱時(shí)爆炸；故答案為：將裝置內(nèi)空氣排盡，防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】A裝置中溶液不變渾濁，說明沒有二氧化硫，H₂可以使CuO還原成紅色的Cu，故產(chǎn)生的氣體為氫氣；
故答案為：氫氣；H₂+Cu0$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂0；
【思維拓展】因?yàn)橛袣錃馍�成，鋁應(yīng)該與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，故答案為：酸；
（3）因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生熱量，使鋁的表面被氧化，因此在橫截面處現(xiàn)象明顯，但在鋁絲表面無明顯現(xiàn)象；故答案為：摩擦產(chǎn)生熱量，使鋁的表面被氧化；
（4）剛開始沒有出現(xiàn)明顯藍(lán)色沉淀，是由于該硫酸銅溶液含酸性物質(zhì)，酸先和氫氧化鈉反應(yīng)，因此剛開始并未發(fā)現(xiàn)預(yù)料中的藍(lán)色沉淀現(xiàn)象；
故答案為：剛開始沒有出現(xiàn)明顯藍(lán)色沉淀，是由于該硫酸銅溶液含酸性物質(zhì)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合所給的知識(shí)和學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行分析解答．