Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)欲通過實(shí)驗(yàn)探究金屬的性質(zhì)。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹孔C明金屬活動性強(qiáng)弱：Al > Cu

【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】小組內(nèi)的3位同學(xué)分別做了下述實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)	現(xiàn)象
甲	將鋁片直接放入到稀CuCl2溶液中	一段時間后才出現(xiàn)了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
乙	將用砂紙打磨過的鋁片放入稀CuCl2溶液（與甲實(shí)驗(yàn)濃度相同）中	十幾秒內(nèi)即觀察到明顯現(xiàn)象。
丙	將用砂紙打磨過的鋁片放入稀CuSO4溶液中	在與乙相同的時間內(nèi)沒有觀察到明顯現(xiàn)象

（1）實(shí)驗(yàn)中，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。

（2）對比甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，推測甲同學(xué)開始時沒有觀察到明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是________。

該小組同學(xué)進(jìn)一步對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

【提出問題】為什么打磨過的鋁片放入到CuCl2溶液和CuSO4溶液中觀察到的現(xiàn)象不同呢？

【微觀探析】查閱資料可知兩個反應(yīng)的微觀示意圖如下。

（3）圖1反應(yīng)的化學(xué)方程式為________；Al和CuCl2溶液、CuSO4溶液反應(yīng)的微觀本質(zhì)是Al和Cu2+反應(yīng)生成 Al3+和______ 。

【提出猜想】根據(jù)上述圖示，小組同學(xué)提出了如下猜想。

猜想1：產(chǎn)生現(xiàn)象不同的原因是CuCl2溶液比CuSO4溶液中含有的Cu2+濃度大。

猜想2：溶液中Cl-對Al和Cu2+反應(yīng)有促進(jìn)作用。

猜想3：溶液中SO42-對Al和Cu2+反應(yīng)有阻礙作用。

【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】

序號	實(shí)驗(yàn)方案及操作	現(xiàn)象	結(jié)論
1	乙、丙兩位同學(xué)取Cu2+濃度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)。	與上述乙、丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同	猜想1______（填“成立”或“不成立”）
2		在同一時間內(nèi)，③最快產(chǎn)生現(xiàn)象，②次之，①無明顯現(xiàn)象	猜想2成立

（5）甲同學(xué)認(rèn)為通過實(shí)驗(yàn)2得到的結(jié)論證據(jù)不充足，其理由是溶液中的__________ 對實(shí)驗(yàn)可能有干擾。

（6）丙同學(xué)通過查閱資料排除了上述干擾，并模仿實(shí)驗(yàn)2又設(shè)計(jì)了一組3支試管的實(shí)驗(yàn)，證明了猜想3也成立。請?jiān)谙铝蟹娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖示。__________

Answer 1

【答案】 鋁片上有紅色物質(zhì)析出 鋁片未打磨，鋁片上的氧化膜阻礙反應(yīng) 2Al +3CuSO4 == 3Cu + Al2(SO4)3 Cu 不成立 Na+

【解析】（1）根據(jù)鋁片與CuCl2溶液反應(yīng)生成銅分析解答；

（2）根據(jù)氧化鋁薄膜阻止反應(yīng)的進(jìn)行分析解答；

（3）根據(jù)鋁和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋁解答；

【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】1根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象分析解答；

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)2中3支試管內(nèi)加入氯化鈉的多少分析解答；

（6）模仿實(shí)驗(yàn)2解答。

解：（1）鋁片與CuCl2溶液反應(yīng)生成銅。實(shí)驗(yàn)中，預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：鋁片上有紅色物質(zhì)析出；

（2）對比甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，由于將鋁片直接放入到稀CuCl2溶液中，乙將用砂紙打磨過的鋁片放入稀CuCl2溶液。推測甲同學(xué)開始時沒有觀察到明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是：鋁片未打磨，鋁片上的氧化膜阻礙反應(yīng)；

（3）鋁和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋁。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al +3CuSO4 =3Cu + Al2(SO4)3；Al和CuCl2溶液、CuSO4溶液反應(yīng)的微觀本質(zhì)是Al和Cu2+反應(yīng)生成 Al3+和Cu；

【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】1由于乙、丙兩位同學(xué)取Cu2+濃度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)。且得到與上述乙、丙同學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同。故該實(shí)驗(yàn)不能說明產(chǎn)生現(xiàn)象不同的原因是CuCl2溶液比CuSO4溶液中含有的Cu2+濃度大。故填：不成立 ；

（5）3支試管中，1試管未加氯化鈉，2試管加0.1g氯化鈉，3試管加0.2g氯化鈉，其它都相同。而猜想2是猜想溶液中Cl-對Al和Cu2+反應(yīng)有促進(jìn)作用。故可能對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾的是溶液中的Na+；

（6）猜想3是猜想溶液中SO42-對Al和Cu2+反應(yīng)有阻礙作用。模仿實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖示為