题目内容
某兴趣小组探究铝及某镁铝合金的相关问题．
【探究一】铝与铜盐溶液的反应
小烁同学设计两种铜盐溶液分别与金属铝片（经打磨后）的反应．现象如下：
（1）实验一中铝与硫酸铜溶液反应的化学方程式为
（2）实验二中产生的气体经检验有爆鸣声，该气体为
（3）对比实验一、二后产生猜想：
①对铝与硫酸铜溶液的反应可能有抑制作用的离子是
②对铝与硫酸铜溶液的反应可能有促进作用的离子是
（4）为进一步验证上述猜想是否正确，设计如下实验方案：
验证猜想①的实验设计：向4mL 8%的CuCl2的溶液中加入1g硫酸钠固体，再加入铝片，观察到反应速率变慢．
验证猜想②的实验设计：
【探究二】某镁铝合金（M表示）中铝含量的分析
【查询资料】①镁铝合金国家质量标准：铝含量不能低于78%．
②2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，镁与NaOH溶液不反应．
③该实验环境大气压下，氢气密度0.09g/L．
某研究小组设计如图装置进行实验．
（5）倾斜 A 装置使NaOH溶液（足量）与镁铝合金粉末（固体M）a g充分反应，待反应停止后，调整
（6）若a=38mg，V=30.0mL，通过计算分析该合金是否符合国家标准．
【探究一】铝与铜盐溶液的反应
小烁同学设计两种铜盐溶液分别与金属铝片（经打磨后）的反应．现象如下：
| 实验一：4mL 8%的CuSO4溶液 | 实验二：4mL 8%的CuCl2溶液 | |
| 实验现象 | 短时间无变化，数小时后铝片上仅有少量红色斑点 | 立即产生大量气泡，铝片上迅速有红色铜出现 |
2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu
2Al+3CuSO4═Al2（SO4）3+3Cu
．（2）实验二中产生的气体经检验有爆鸣声，该气体为
氢气
氢气
，还在铝片表面观察到蓝色絮状沉淀物，该物质的化学式为氢氧化铜
氢氧化铜
．（3）对比实验一、二后产生猜想：
①对铝与硫酸铜溶液的反应可能有抑制作用的离子是
硫酸根离子
硫酸根离子
；②对铝与硫酸铜溶液的反应可能有促进作用的离子是
氯离子
氯离子
．（4）为进一步验证上述猜想是否正确，设计如下实验方案：
验证猜想①的实验设计：向4mL 8%的CuCl2的溶液中加入1g硫酸钠固体，再加入铝片，观察到反应速率变慢．
验证猜想②的实验设计：
向4mL 8%的CuSO4溶液中加入氯化钠固体
向4mL 8%的CuSO4溶液中加入氯化钠固体
，观察到反应速率明显加快．【探究二】某镁铝合金（M表示）中铝含量的分析
【查询资料】①镁铝合金国家质量标准：铝含量不能低于78%．
②2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，镁与NaOH溶液不反应．
③该实验环境大气压下，氢气密度0.09g/L．
某研究小组设计如图装置进行实验．
（5）倾斜 A 装置使NaOH溶液（足量）与镁铝合金粉末（固体M）a g充分反应，待反应停止后，调整
水准管
水准管
，进入量气管气体的体积为V mL．若量气管最大量程为100mL，则固体M中铝的质量不超过0.0008V
0.0008V
g．（6）若a=38mg，V=30.0mL，通过计算分析该合金是否符合国家标准．
分析：【探究一】（1）铝与硫酸铜溶液反应生成了铜和硫酸铝，可以据此写出该反应的化学方程式；
（2）因为氯化铜是强酸弱碱盐，水解出了H+，使溶液呈现酸性．铝在酸性环境下产生了氢气，同时使溶液中的氢氧根离子浓度增大，而使铜离子和氢氧根离子结合生成了氢氧化铜沉淀，可以据此解答该题；
（3）比较两个实验中的粒子可以知道，在实验一中能够干扰实验的离子为硫酸根离子，而在实验二中能够促进实验的离子为氯离子，可以据此解答该题；
（4）根据题中的猜想可以向硫酸铜溶液中加入氯化钠来进行实验；
【探究二】通过调整水准管的高低可以检查生成气体的体积，然后结合化学方程式可以求出铝的质量，可以据解答该题；
（6）将所给数值带入（5）中的关系式中然后解答即可．
（2）因为氯化铜是强酸弱碱盐，水解出了H+，使溶液呈现酸性．铝在酸性环境下产生了氢气，同时使溶液中的氢氧根离子浓度增大，而使铜离子和氢氧根离子结合生成了氢氧化铜沉淀，可以据此解答该题；
（3）比较两个实验中的粒子可以知道，在实验一中能够干扰实验的离子为硫酸根离子，而在实验二中能够促进实验的离子为氯离子，可以据此解答该题；
（4）根据题中的猜想可以向硫酸铜溶液中加入氯化钠来进行实验；
【探究二】通过调整水准管的高低可以检查生成气体的体积，然后结合化学方程式可以求出铝的质量，可以据解答该题；
（6）将所给数值带入（5）中的关系式中然后解答即可．
解答：解：【探究一】（1）铝与硫酸铜溶液反应生成了铜和硫酸铝，该反应的化学方程式为：2Al+3CuSO4═3Cu+Al2（SO4）3；
（2）因为氯化铜是强酸弱碱盐，水解出了H+，使溶液呈现酸性．铝在酸性环境下产生了氢气，由于氢离子被消耗，所以同时使溶液中的氢氧根离子浓度增大，而铜离子和氢氧根离子结合生成了氢氧化铜沉淀，即铝表面的蓝色絮状沉淀为氢氧化铜沉淀；
（3）比较两个实验中的粒子可以知道，在实验一中能够干扰实验的离子为硫酸根离子，而在实验二中能够促进实验的离子为氯离子，
故可以作出如下猜想：
①对铝与硫酸铜溶液的反应可能有抑制作用的离子是硫酸根离子；
②对铝与硫酸铜溶液的反应可能有促进作用的离子是氯离子；
（4）根据题中的猜想可以知道向4mL 8%的CuSO4溶液中加入氯化钠，观察到反应速率明显加快；
【探究二】（5）通过调整水准管的高低可以检查生成气体的体积，
由题意可以知道生成氢气的体积为VmL，即为0.001VL则设铝的物质的量为x
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
2 67.2
x 0.001VL
=
解得：x=
mol
所以铝的质量为：
mol×27g/mol=0.0008Vg
（6）根据（5）中的解答可以知道铝的质量为：0.0008×30=0.024g
所以铝的含量为：
×100%=80%＞78%，
故该合金是否符合国家标准．
故答案为：【探究一】（1）2Al+3CuSO4═3Cu+Al2（SO4）3；
（2）氢气；氢氧化铜；
（3）①硫酸根离子；
②氯离子；
（4）向4mL 8%的CuSO4溶液中加入氯化钠；
【探究二】（5）水准管；0.0008V；
（6）符合国家标准．
（2）因为氯化铜是强酸弱碱盐，水解出了H+，使溶液呈现酸性．铝在酸性环境下产生了氢气，由于氢离子被消耗，所以同时使溶液中的氢氧根离子浓度增大，而铜离子和氢氧根离子结合生成了氢氧化铜沉淀，即铝表面的蓝色絮状沉淀为氢氧化铜沉淀；
（3）比较两个实验中的粒子可以知道，在实验一中能够干扰实验的离子为硫酸根离子，而在实验二中能够促进实验的离子为氯离子，
故可以作出如下猜想：
①对铝与硫酸铜溶液的反应可能有抑制作用的离子是硫酸根离子；
②对铝与硫酸铜溶液的反应可能有促进作用的离子是氯离子；
（4）根据题中的猜想可以知道向4mL 8%的CuSO4溶液中加入氯化钠，观察到反应速率明显加快；
【探究二】（5）通过调整水准管的高低可以检查生成气体的体积，
由题意可以知道生成氢气的体积为VmL，即为0.001VL则设铝的物质的量为x
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
2 67.2
x 0.001VL
| 2 |
| x |
| 67.2 |
| 0.001V |
解得：x=
| 2V |
| 67200 |
所以铝的质量为：
| 2V |
| 67200 |
（6）根据（5）中的解答可以知道铝的质量为：0.0008×30=0.024g
所以铝的含量为：
| 24mg |
| 30mg |
故该合金是否符合国家标准．
故答案为：【探究一】（1）2Al+3CuSO4═3Cu+Al2（SO4）3；
（2）氢气；氢氧化铜；
（3）①硫酸根离子；
②氯离子；
（4）向4mL 8%的CuSO4溶液中加入氯化钠；
【探究二】（5）水准管；0.0008V；
（6）符合国家标准．
点评：对于探究型实验探究，要熟悉实验探究的环节和方法，精心设计实验方案，将所学过探究物质的性质或变化规律的技巧迁移至此，进行细心地探究实验和观察现象，再通过分析实验现象，推断、总结出该物质的性质或变化规律等．
练习册系列答案
发散思维新课堂系列答案
相关题目
某兴趣小组在探究物质燃烧的条件时，用一个集气瓶罩住燃着的小蜡烛，小蜡烛一会儿熄灭了．它为什么会熄灭呢？每个人提出了不同的猜想．
【提出猜想】
大家讨论后很难达成一致，于是设计了如下所示的实验装置，并进行实验来验证．
【实验设计及验证】
【实验反思】
在实验中，生石灰的主要作用是，该反应的化学方程式为：．
【提出猜想】
大家讨论后很难达成一致，于是设计了如下所示的实验装置，并进行实验来验证．
【实验设计及验证】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验分析 | 实验结论 |
（1）取一小块白磷（着火点为40℃），放在一铝箔制的小盒中，然后放入装有生石灰的锥形瓶内，点燃蜡烛，观察现象 | 燃烧的蜡烛一会儿就熄灭了 | 磷燃烧需满足的条件： ①温度达到着火点； ②________ | 猜想正确的同学是：_______ |
| （2）待冷却后，打开分液漏斗活塞，向锥形瓶中注入少量水，立即关闭活塞，观察现象 | 铝盒中的白磷燃烧，放出热量的同时产生了__________ |
在实验中，生石灰的主要作用是，该反应的化学方程式为：．