Question

【题目】某实验小组同学欲通过实验探究金属的性质。

【实验目的】证明金属活动性强弱：Al > Cu

【设计并实施实验】小组内的3位同学分别做了下述实验：

	实验	现象
甲	将铝片直接放入到稀CuCl2溶液中	一段时间后才出现了预期的实验现象
乙	将用砂纸打磨过的铝片放入稀CuCl2溶液（与甲实验浓度相同）中	十几秒内即观察到明显现象。
丙	将用砂纸打磨过的铝片放入稀CuSO4溶液中	在与乙相同的时间内没有观察到明显现象

（1）实验中，预期的实验现象是________。

（2）对比甲、乙两位同学的实验，推测甲同学开始时没有观察到明显实验现象的原因是________。

该小组同学进一步对实验进行探究。

【提出问题】为什么打磨过的铝片放入到CuCl2溶液和CuSO4溶液中观察到的现象不同呢？

【微观探析】查阅资料可知两个反应的微观示意图如下。

（3）图1反应的化学方程式为________；Al和CuCl2溶液、CuSO4溶液反应的微观本质是Al和Cu2+反应生成 Al3+和______ 。

【提出猜想】根据上述图示，小组同学提出了如下猜想。

猜想1：产生现象不同的原因是CuCl2溶液比CuSO4溶液中含有的Cu2+浓度大。

猜想2：溶液中Cl-对Al和Cu2+反应有促进作用。

猜想3：溶液中SO42-对Al和Cu2+反应有阻碍作用。

【设计并实施实验】

序号	实验方案及操作	现象	结论
1	乙、丙两位同学取Cu2+浓度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重复实验。	与上述乙、丙同学实验现象相同	猜想1______（填“成立”或“不成立”）
2		在同一时间内，③最快产生现象，②次之，①无明显现象	猜想2成立

（5）甲同学认为通过实验2得到的结论证据不充足，其理由是溶液中的__________ 对实验可能有干扰。

（6）丙同学通过查阅资料排除了上述干扰，并模仿实验2又设计了一组3支试管的实验，证明了猜想3也成立。请在下列方框中画出实验设计图示。__________

Answer 1

【答案】 铝片上有红色物质析出 铝片未打磨，铝片上的氧化膜阻碍反应 2Al +3CuSO4 == 3Cu + Al2(SO4)3 Cu 不成立 Na+

【解析】（1）根据铝片与CuCl2溶液反应生成铜分析解答；

（2）根据氧化铝薄膜阻止反应的进行分析解答；

（3）根据铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝解答；

【设计并实施实验】1根据实验操作及现象分析解答；

（5）根据实验2中3支试管内加入氯化钠的多少分析解答；

（6）模仿实验2解答。

解：（1）铝片与CuCl2溶液反应生成铜。实验中，预期的实验现象是：铝片上有红色物质析出；

（2）对比甲、乙两位同学的实验，由于将铝片直接放入到稀CuCl2溶液中，乙将用砂纸打磨过的铝片放入稀CuCl2溶液。推测甲同学开始时没有观察到明显实验现象的原因是：铝片未打磨，铝片上的氧化膜阻碍反应；

（3）铝和硫酸铜反应生成铜和硫酸铝。反应的化学方程式为：2Al +3CuSO4 =3Cu + Al2(SO4)3；Al和CuCl2溶液、CuSO4溶液反应的微观本质是Al和Cu2+反应生成 Al3+和Cu；

【设计并实施实验】1由于乙、丙两位同学取Cu2+浓度相同的CuCl2溶液和CuSO4溶液重复实验。且得到与上述乙、丙同学实验现象相同。故该实验不能说明产生现象不同的原因是CuCl2溶液比CuSO4溶液中含有的Cu2+浓度大。故填：不成立 ；

（5）3支试管中，1试管未加氯化钠，2试管加0.1g氯化钠，3试管加0.2g氯化钠，其它都相同。而猜想2是猜想溶液中Cl-对Al和Cu2+反应有促进作用。故可能对实验产生干扰的是溶液中的Na+；

（6）猜想3是猜想溶液中SO42-对Al和Cu2+反应有阻碍作用。模仿实验2实验设计图示为