Question

1．我�；瘜W興趣小組在探究金屬與鹽溶液反應時，發(fā)現(xiàn)金屬鈉放在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沉淀的原因，進行如下實驗：
【提出問題】產(chǎn)生的氣體是什么？
【猜想與假設】（1）二氧化硫；（2）二氧化碳；（3）氫氣．你認為不合理的猜想是（2）二氧化碳，
【查閱資料】①二氧化硫與二氧化碳化學性質相似，都能與澄清石灰水反應生成白色沉淀．②鈉是一種非常活潑的金屬，能與冷水劇烈反應，化學方程式為2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑．
【方案設計】依據(jù)上述猜想設計了如下實驗方案：
（1）甲同學驗證生成的氣體是否為二氧化硫，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．
（2）乙同學利用如圖所示裝置驗證生成的氣體是氫氣．實驗過程中可發(fā)現(xiàn)到玻璃管中的現(xiàn)象是黑色氧化銅變成紅色，化學方程式為H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
【得出結論】猜想（3）正確．
【拓展延伸】鈉和硫酸銅溶液反應生成的沉淀是什么？
【分析討論】認為鈉可能會與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再與硫酸銅反應生成藍色的氫氧化銅沉淀．
（3）丙同學認為：除了上述反應，可能鈉直接與硫酸銅反應生成紅色的單質銅，只是藍色的氫氧化銅沉淀掩蓋了紅色的銅．請你設計實驗證明該藍色沉淀中不含單質銅．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
		該藍色沉淀中不含不含單質銅

（4）有上述探究，同學們認為硫酸銅溶液可能顯酸性（填“酸性”、“中性”或“堿性”），可以選擇紫色石蕊試液（填試劑的名稱）來驗證．

Answer 1

分析 【猜想與假設】根據(jù)質量守恒定律可知，在化學反應前后元素種類不變進行分析；
【方案設計】（1）根據(jù)二氧化硫和氫氧化鈣會生成亞硫酸鈣沉淀和水進行分析；
（2）根據(jù)氫氣和氧化銅在加熱的條件下反應生成銅和水進行分析；
【得出結論】根據(jù)上面的猜想和推導進行分析；
【分析討論】根據(jù)氫氧化銅會與硫酸反應生成硫酸銅，銅不會與硫酸反應進行分析；
（4）根據(jù)鈉和硫酸銅反應會生成氫氣，以及驗證物質顯酸性可以用紫色石蕊試液進行分析．

解答 解：【猜想與假設】根據(jù)質量守恒定律可知，在化學反應前后元素種類不變，反應物是鈉和硫酸銅，不含碳元素，所以生成物中不會有二氧化碳；
【方案設計】（1）二氧化硫和氫氧化鈣會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；
（2）氫氣和氧化銅在加熱的條件下反應生成銅和水，所以實驗過程中可發(fā)現(xiàn)到玻璃管中的現(xiàn)象是黑色氧化銅變成紅色，化學方程式為：H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
【得出結論】通過推導可知，鈣氣體不是二氧化硫，是氫氣，所以猜想（3）正確；
【分析討論】氫氧化銅會與硫酸反應生成硫酸銅，銅不會與硫酸反應，所以

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
（1）取藍色的氫氧化銅固體放入試管中； （2）向試管中滴加稀硫酸溶液	藍色固體溶解消失，變成藍色溶液，無紅色沉淀物	該藍色沉淀中不含不含單質銅

（4）鈉和硫酸銅反應會生成氫氣，以及驗證物質顯酸性可以用紫色石蕊試液，所以同學們認為硫酸銅溶液可能顯酸性，可以選擇紫色石蕊試液來驗證．
故答案為：【猜想與假設】（2）二氧化碳；
【方案設計】（1）澄清石灰水未渾濁；
（2）黑色氧化銅變成紅色，H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
【得出結論】猜想（3）正確；
【分析討論】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
（1）取藍色的氫氧化銅固體放入試管中； （2）向試管中滴加稀硫酸溶液	藍色固體溶解消失，變成藍色溶液，無紅色沉淀物	該藍色沉淀中不含不含單質銅

（4）酸性，紫色石蕊試液．

點評 本考點既考查了金屬的活動性順序、實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．