Question

6．小丽家里的下水道被毛发、食物残渣等杂物堵塞了，她爸爸买了一瓶管道通回来，经过短时间的浸泡使用，堵塞的下水道很快就疏通了，管道通是怎样使堵塞的下水道变得重新疏通呢？小丽产生了强烈的好奇，决定与化学兴趣小组的同学对管道通的成分及性质进行研究．
【查阅资料】
1．管道疏通剂的说明书：疏通剂的主要成分是NaOH固体和Al粉
2．NaOH溶液会与Al发生反应生成NaAlO₂
【实验模拟】在实验室里，小丽取出了一些NaOH固体和Al粉混合后，放入盛有水的试管中，观察到反应剧烈，有大量气泡产生，且试管壁发烫．
对于试管壁发烫的原因，学习小组的同学认为可能是NaOH固体溶于水放出大量的热的原因，也可能是NaOH溶液和Al粉反应放出了热的原因．
【猜想与假设】产生的气泡可能是什么气味？
同学们纷纷提出了自己的猜想：
1．小李认为该气体是氧气，小张认为是氢气．
2．你认为该气体可能是氧气和氢气的混合气体外，还可能是水蒸气．
【验证假设】
小丽设计了如图所示装置进行实验，该气体的收集方法叫排水集气法．小丽在用该方法收集气体时，等大量气泡生成一段时间后再进行收集，其目的是排净装置内的空气．
小李拿一根带火星的木条伸到集满气体的B试管中，如果他的假设是正确的，将看到带火星的木条复燃现象．而现在发现B试管中的气体能被点燃，产生淡蓝色的火焰，该实验现象证明了小张的猜想是正确的．
经试验确定A试管中反应后只有NaAlO₂一种溶质，写出A试管中反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑．
【原理分析】
对于Al为什么能与氢氧化钠溶液反应生成氢气的原因，大家进一步提出自己的猜想，小李认为，Al的金属活动性排在H之前，所以置换出NaOH“分子”中的“H”．但他的观点遭到了大家的反对，因为氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子构成，在化学反应中氢氧根离子作为一个整体参加．
小丽猜想是Al的性质比较特殊的原因，经过网络查找，大家终于明白了疏通反应的原理．
【交流反思】根据上述实验及NaOH的性质，请你提出一条保管或安全使用管道疏通剂的建议：不要与酸性物质混合使用；不能用于铝制管道．

Answer 1

分析 【实验模拟】根据NaOH固体溶于水放出大量的热以及NaOH溶液和Al粉反应放出热量进行解答；
【猜想与假设】根据物质的性质进行解答；
【验证假设】根据图示可知该气体的收集方法为排水法、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃、铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气进行解答；
【原理分析】根据氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子构成进行解答；
【交流反思】根据氢氧化钠既能与酸反应，也能与金属铝反应进行解答．

解答 解：【实验模拟】NaOH固体溶于水放出大量的热，NaOH溶液和Al粉反应放出热量，所以对于试管壁发烫的原因，学习小组的同学认为可能是的原因，也可能是NaOH溶液和Al粉反应放出了热的原因；故填：NaOH固体溶于水放出大量的热；NaOH溶液和Al粉反应放出了热；
【猜想与假设】根据物质的性质可知，该气体还可以是水蒸气；故填：水蒸气；
【验证假设】根据图示可知该气体的收集方法为排水法，用该方法收集气体时，等大量气泡生成一段时间后再进行收集，其目的是排净装置内的空气；氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以拿一根带火星的木条伸到集满气体的B试管中，如果他的假设是正确的，将看到带火星的木条复燃；铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的化学方程式：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；故填：排水集气法；排净装置内的空气；带火星的木条复燃；2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑；
【原理分析】氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子构成，在化学反应中氢氧根离子作为一个整体参加，所以不是置换出NaOH“分子”中的“H”；故填：氢氧化钠是由钠离子和氢氧根离子构成，在化学反应中氢氧根离子作为一个整体参加；
【交流反思】氢氧化钠既能与酸反应，也能与金属铝反应，所以保管或安全使用管道疏通剂的建议：不要与酸性物质混合使用；不能用于铝制管道．故填：不要与酸性物质混合使用；不能用于铝制管道．

点评 通过回答本题要了解对比试验的设计方法，只允许有一个变量，否则达不到实验效果，无法得出正确结论．