Question

某興趣小組在探究金屬和鹽溶液反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)將金屬鈉放入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及產(chǎn)生原因，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：

【提出問題】產(chǎn)生的氣體是什么？

【猜想與假設(shè)】猜想一：二氧化硫；     猜想二：二氧化碳；    猜想三：氫氣。

你認(rèn)為不合理的猜想是                 ，原因是                               。

【查閱資料】①SO₂與CO₂化學(xué)性質(zhì)相似，都能與澄清石灰水反應(yīng)生成白色沉淀。②鈉是一種非�；顫姷慕饘伲�能與冷水劇烈反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2H₂O ═ 2NaOH+H₂↑。

第2題圖

【方案設(shè)計】依據(jù)上述猜想，實驗小組同學(xué)分別設(shè)計了如下實驗方案：

甲同學(xué)驗證生成的氣體是否為SO2，他將生成的氣體通入澄清

的石灰水中，發(fā)現(xiàn)                                     ，確定

生成的氣體不是SO₂

（2）乙同學(xué)利用如圖所示裝置驗證生成的氣體是H₂。實驗過程中

可觀察到玻璃管中的現(xiàn)象是                                  ，

發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                    。

【得出結(jié)論】猜想三正確。

【拓展延伸】鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成的沉淀是什么？

【分析討論】同學(xué)們認(rèn)為鈉可能會先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉再與硫酸銅反應(yīng)生成藍(lán)色的氫氧化銅沉淀。

（3）丙同學(xué)提出異議：除了上述反應(yīng)，可能鈉直接與硫酸銅反應(yīng)生成紅色的單質(zhì)銅，只是藍(lán)色的氫氧化銅沉淀掩蓋了紅色的銅。請設(shè)計實驗證明該藍(lán)色沉淀中不含單質(zhì)銅。

實驗步驟與現(xiàn)象	實驗結(jié)論
	該藍(lán)色沉淀中不含單質(zhì)銅

（4）由上述探究，同學(xué)們認(rèn)為硫酸銅溶液可能顯         （填“酸性”、“中性”或“堿性”）。

Answer 1

【答案】【猜想與假設(shè)】猜想二（或二氧化碳）（1分）      反應(yīng)物中沒有碳元素（1分）

【方案設(shè)計】（1）澄清石灰水沒有變渾濁（1分）   （2）黑色氧化銅粉末變成紅色，玻璃管中有水珠出現(xiàn)（1分）H₂+CuOCu+H₂O（2分）

【分析討論】（3）取少量藍(lán)色沉淀于試管中，加入足量的稀硫_酸后充分振蕩，沉淀全部溶解（1分）    （4）酸性（1分）

【解析】根據(jù)元素守恒，反應(yīng)物中沒有碳元素，則生成物中不可能含有二氧化碳；二氧化碳與二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)相似，都可以使澄清石灰水變渾濁，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁是因為生成了白色沉淀碳酸鈣的緣故；氫氣可以與氧化銅發(fā)生置換反應(yīng)，使黑色氧化銅粉末轉(zhuǎn)化為紅色的單質(zhì)銅；要驗證藍(lán)色沉淀中是否含有單質(zhì)銅，可加入稀硫酸，如若沉淀不完全溶解，則含有單質(zhì)銅，反之則不含；由金屬可與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而金屬鈉可與硫酸銅溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，推斷硫酸銅溶液可能呈酸性，溶液的酸堿性可以用酸堿指示劑來確定。