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______，寫出反應的化學方程式______．
（2）請你給出配制此溶液的建議______．
（3）經過小組討論后，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，一開始無明顯現象，一段時間后鋁片表面先變______，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．
（4）乙同學認為將鋁片放入前應______，并重做此實驗，除發(fā)現跟甲同學一樣的現象外，還看到有氣泡產生，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據（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

[方案設計]同學們設計方案逐一加以驗證：
①______；
②______．
[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______．

Answer 1

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，可根據其可燃性做爆鳴實驗驗證，實驗方法為將產生的氣體收集到小試管中，做爆鳴氣實驗，
故答案為：將產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．
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）驗證氫氣可根據其可燃性做爆鳴實驗，驗證二氧化硫可根據其還原性或漂白性通入酸性高錳酸鉀溶液或品紅試液中．
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，根據金屬活潑性的不同設計實驗方案，題目難度中等，易錯點為鹽類水解的應用．