Question

【題目】某實驗小組同學欲通過實驗探究金屬的性質。

【實驗目的】證明金屬活動性強弱：Al > Cu

【設計并實施實驗】小組內的3位同學分別做了下述實驗：

	實驗	現象
甲	將鋁片直接放入到稀CuCl2溶液中	一段時間后才出現了預期的實驗現象
乙	將用砂紙打磨過的鋁片放入稀CuCl2溶液（與甲實驗濃度相同）中	十幾秒內即觀察到明顯現象。
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沒有觀察到明顯現象

（1）實驗中，預期的實驗現象是________。

（2）對比甲、乙兩位同學的實驗，推測甲同學開始時沒有觀察到明顯實驗現象的原因是________。

該小組同學進一步對實驗進行探究。

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

【微觀探析】查閱資料可知兩個反應的微觀示意圖如下。

（3）圖1反應的化學方程式為________；Al和CuCl2溶液、CuSO4溶液反應的微觀本質是Al和Cu2+反應生成 Al3+和______ 。

【提出猜想】根據上述圖示，小組同學提出了如下猜想。

猜想1：產生現象不同的原因是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+反應有促進作用。

猜想3：溶液中SO42-對Al和Cu2+反應有阻礙作用。

【設計并實施實驗】

序號	實驗方案及操作	現象	結論
1	乙、丙兩位同學取Cu2+濃度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重復實驗。	與上述乙、丙同學實驗現象相同	猜想1______（填“成立”或“不成立”）
2		在同一時間內，③最快產生現象，②次之，①無明顯現象	猜想2成立

（5）甲同學認為通過實驗2得到的結論證據不充足，其理由是溶液中的__________ 對實驗可能有干擾。

（6）丙同學通過查閱資料排除了上述干擾，并模仿實驗2又設計了一組3支試管的實驗，證明了猜想3也成立。請在下列方框中畫出實驗設計圖示。__________

Answer 1

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

【解析】（1）根據鋁片與CuCl2溶液反應生成銅分析解答；

（2）根據氧化鋁薄膜阻止反應的進行分析解答；

（3）根據鋁和硫酸銅反應生成銅和硫酸鋁解答；

【設計并實施實驗】1根據實驗操作及現象分析解答；

（5）根據實驗2中3支試管內加入氯化鈉的多少分析解答；

（6）模仿實驗2解答。

解：（1）鋁片與CuCl2溶液反應生成銅。實驗中，預期的實驗現象是：鋁片上有紅色物質析出；

（2）對比甲、乙兩位同學的實驗，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。推測甲同學開始時沒有觀察到明顯實驗現象的原因是：鋁片未打磨，鋁片上的氧化膜阻礙反應；

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

【設計并實施實驗】1由于乙、丙兩位同學取Cu2+濃度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重復實驗。且得到與上述乙、丙同學實驗現象相同。故該實驗不能說明產生現象不同的原因是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+反應有促進作用。故可能對實驗產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+反應有阻礙作用。模仿實驗2實驗設計圖示為