Question

【題目】某興趣小組在探究金屬和鹽溶液反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)將金屬鈉放入硫酸銅溶液中有氣泡和沉淀產(chǎn)生。為了探究生成的氣體和固體沉淀的成分與產(chǎn)生原因,同學(xué)們分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

（提出問題）產(chǎn)生的氣體是什么?

（猜想與假設(shè)）猜想一:二氧化硫;猜想二:二氧化碳;猜想三:氫氣。你認(rèn)為不合理的猜想是____,原因是______________________________。

（查閱資料）①SO2與CO2化學(xué)性質(zhì)相似,都能與澄清石灰水反應(yīng)生成白色沉淀。

②鈉是一種非�；顫姷慕饘�,能與冷水劇烈反應(yīng),化學(xué)方程式為2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。

（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)驗(yàn)證生成的氣體是否為SO2,他將生成的氣體通入澄清石灰水中,發(fā)現(xiàn)______,確定生成的氣體不是SO2。

（2）乙同學(xué)利用如圖所示裝置驗(yàn)證生成的氣體是H2。實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到玻璃管中的現(xiàn)象是_______,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。

（得出結(jié)論）猜想三正確。

（拓展延伸）鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成的沉淀是什么?

（分析討論）同學(xué)們認(rèn)為鈉可能會(huì)先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,氫氧化鈉再與硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀。

（3）丙同學(xué)提出異議:除了上述反應(yīng),可能鈉也可直接與硫酸銅反應(yīng)生成紅色的單質(zhì)銅,只是藍(lán)色的Cu(OH)2掩蓋了紅色的銅。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該藍(lán)色沉淀中不含單質(zhì)銅。

實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象	結(jié)論
_________	該藍(lán)色沉淀中不含單質(zhì)銅

（4）由上述探究,同學(xué)們認(rèn)為硫酸銅溶液可能呈____性,他們可以選擇______(填試劑名稱)來驗(yàn)證。

Answer 1

【答案】二氧化碳(或猜想二) 反應(yīng)物中沒有碳元素 澄清石灰水沒有變渾濁 黑色氧化銅粉末變成紅色,玻璃管中有水珠 CuO+H2Cu+H2O 取少量藍(lán)色沉淀于試管中,加入足量的稀硫酸后充分振蕩,沉淀全部溶解 酸 紫色石蕊試液(合理即可)

【解析】

[猜想與假設(shè)]根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，在化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，反應(yīng)物是鈉和硫酸銅，不含碳元素，所以生成物中不會(huì)有二氧化碳；故填：二氧化碳（或猜想二）；反應(yīng)物中沒有碳元素。

[方案設(shè)計(jì)]（1）二氧化硫和氫氧化鈣會(huì)生成亞硫酸鈣沉淀和水，所以將生成的氣體通入澄清的石灰水中，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水未渾濁，確定生成的氣體不是二氧化硫；故填：澄清石灰水沒有變渾濁。

（2）氫氣和氧化銅在加熱的條件下反應(yīng)生成銅和水，所以實(shí)驗(yàn)過程中可發(fā)現(xiàn)到玻璃管中的現(xiàn)象是黑色氧化銅變成紅色，玻璃管中有水珠冷凝，化學(xué)方程式為：H2+CuOCu+H2O；故填：黑色氧化銅粉末變成紅色，玻璃管中有水珠；H2+CuOCu+H2O。

[分析討論]氫氧化銅會(huì)與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，銅不會(huì)與硫酸反應(yīng)，所以

實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象	結(jié)論
取少量藍(lán)色沉淀于試管中，加入足量的稀硫酸后充分振蕩，沉淀全部溶解	該藍(lán)色沉淀中不含單質(zhì)銅

故填：取少量藍(lán)色沉淀于試管中，加入足量的稀硫酸后充分振蕩,沉淀全部溶解。

（4）鈉和硫酸銅反應(yīng)會(huì)生成氫氣，以及驗(yàn)證物質(zhì)顯酸性可以用紫色石蕊試液，所以同學(xué)們認(rèn)為硫酸銅溶液可能顯酸性，可以選擇紫色石蕊試液來驗(yàn)證。故填：酸；紫色石蕊試液。