Question

下圖是某興趣小組所做的四個化學(xué)實驗，仔細(xì)分析后回答下列問題：

（1）實驗①中，反應(yīng)后取出銅絲，可觀察到浸入溶液的銅絲表面______，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
（2）要證明Al、Cu、Ag的活動性順序，必須要做的實驗是______（填標(biāo)號）．
A．①③B．①②C．②③
（3）開始反應(yīng)后④中溶液逐漸變?yōu)樽攸S色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
（4）在做實驗②時，把打磨過的鋁絲迅速放入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)有較多氣泡產(chǎn)生，于是進(jìn)一步激發(fā)了他們的探究欲望．
【提出問題】該氣體是什么呢？
【猜想】甲同學(xué)認(rèn)為可能是氧氣；乙四同學(xué)認(rèn)為可能是氫氣；丙同學(xué)認(rèn)為可能是二氧化硫．
【操作分析】鋁絲放入硫酸銅溶液之前，用砂紙將表面打磨光亮，其目的是除去______．
【探究設(shè)計】（1）聞該氣體的氣味，發(fā)現(xiàn)該氣體沒有氣味，排除了______同學(xué)的猜想．
（2）余下的兩種猜想進(jìn)行了如下實驗：

實 驗 內(nèi) 容	現(xiàn)　　　　象	結(jié)　　 論
收集氣體，用帶火星的木條檢驗．	木條不復(fù)燃．	______．
收集氣體，用______ ______檢驗．	發(fā)出輕微的爆鳴聲，并產(chǎn)生______火焰．	該氣體是氫氣．

【思維拓展】由以上實驗可以推知，硫酸銅溶液中還可能含有的物質(zhì)是______．

Answer 1

解：（1）將潔凈的銅絲浸入硝酸銀溶液中，因為在金屬活動性順序中，銅排在銀的前面，所以銅能置換出銀，可觀察到的現(xiàn)象是：銅絲表面附著一層銀白色固體，溶液變?yōu)樗{(lán)色，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（2）用于證明鋁、銅、銀的金屬活動性順序?qū)嶒炇洽佗冢�因為由①知銅能置換出硝酸銀中的銀，說明活動性銅＞銀，②中的鋁能置換出硫酸銅中的銅，說明活動性鋁＞銅，所以可得活動性：鋁＞銅＞銀；
（3）鐵銹的主要成分是氧化鐵，所以帶銹斑的鐵釘會與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，從而使溶液變黃，方程式是6HCl+Fe₂O₃═3H₂O+2FeCl₃；
（4）【操作分析】：鋁在空氣中表面易氧化形成氧化鋁保護(hù)膜，進(jìn)行有關(guān)鋁的性質(zhì)實驗需要將其除掉，所以本題答案為：除去鋁片表面的氧化膜；
【探究設(shè)計】（1）聞該氣體的氣味，發(fā)現(xiàn)沒有氣味，而二氧化硫具有刺激性氣味，故不會是二氧化硫；
（2）氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，而該實驗中帶火星的木條不復(fù)燃，使用不是氧氣；
檢驗氫氣使用的是收集氣體點(diǎn)燃的方法，步驟：收集一試管氣體，將燃著的木條伸到試管口，現(xiàn)象是：發(fā)出輕微的爆鳴聲，并產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；
【思維拓展】此硫酸銅溶液與鋁接觸能產(chǎn)生氫氣，說明溶液中含有酸，此酸為硫酸（H₂SO₄）．
故答案為：（1）銅絲表面附著一層銀白色固體，溶液變?yōu)樗{(lán)色；Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（2）B； （3）6HCl+Fe₂O₃═3H₂O+2FeCl₃；
（4）【操作分析】除去鋁片表面的氧化膜；
【探究設(shè)計】（1）丙；
（2）該氣體不是氧氣； 燃著的木條伸到試管口；淡藍(lán)色；
【思維拓展】硫酸（或H₂SO₄）．
分析：（1）根據(jù)前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，寫出反應(yīng)的方程式并結(jié)合產(chǎn)物描述實驗的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)在金屬活動性順序中，只有排在氫前的金屬可以和稀酸溶液（除稀硝酸外）生成氫氣，只有前面的金屬可以把排在它后面的金屬從鹽溶液中置換出來，利用這一規(guī)律對問題進(jìn)行判斷分析即可；
（3）根據(jù)鐵銹的主要成分是氧化鐵，所以帶銹斑的鐵釘會與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，從而使溶液變黃，寫出反應(yīng)的方程式；
（4）鋁在空氣中表面易氧化形成氧化鋁保護(hù)膜，進(jìn)行有關(guān)鋁的性質(zhì)實驗需要將其除掉，二氧化硫是有刺激性氣味的氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，檢驗氫氣使用的是收集氣體點(diǎn)燃的方法，活潑金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣．
點(diǎn)評：本題考查了金屬活動性順序的運(yùn)用及根據(jù)信息完成有關(guān)鋁發(fā)生反應(yīng)的探究，要求同學(xué)們要會利用金屬活動順序表設(shè)計實驗，去驗證金屬的活動性強(qiáng)弱并熟練掌握相關(guān)的知識．