Question

某兴趣小组的同学在探究Al和Cu的活动性时，把铝片放入硫酸铜的水溶液中，无意中发现有较多气泡产生，于是激发了他们的探究欲望．为确定气体的成分，进行下列实验探究．
（一）探究：从物质组成元素角度分析，气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种．
（二）操作分析：铝片放入硫酸铜之前，应先用砂布将表面打磨光亮，理由是______．
探究设计：
（1）甲同学为确定是否含有SO₂，闻该气体的气味，发现没有气味，，则该气体中______SO₂（填“有”或“无”）．
（2）乙同学认为只有O₂，则可用是______来检验．实验证明乙同学的观点不正确
（3）丙同学为判断是否含有O₂，同时确定气体成分，通过查阅资料得知：
O₂+4KI+4HCl=2I₂+4KCl+2H₂O，I₂为碘单质．于是他设计了如下的实验装置：

（三）实验现象与结论：A中观察到______，证明无O₂；
B中观察到______，证明该气体是H₂．
（四）实验反思：
（4）大家认为丙同学在加热之前，应对气体先______以确保安全．
（5）由上述实验可知，硫酸铜溶液显______性（填“酸”或“碱”）．

Answer 1

解：（二）铝在空气中表面易氧化形成氧化铝保护膜，从而阻碍反应的进行，所以进行有关铝的性质实验需要将其除掉；
（1）二氧化硫气体据有刺激性气味，所以闻该气体的气味，发现没有气味则说明该气体中没有二氧化硫；
（2）使用带火星的木条进行检验，若木条复燃，可说明气体为氧气，不复燃则不是氧气；
（三）气体中没有氧气时，溶液中的KI就不能发生反应生成单质碘，没有单质碘生成淀粉溶液就不会变成蓝色；氢气在加热条件下能与氧化铜反应生成铜和水，因此，当观察到黑色铜丝变成光亮的红色时，则可说明气体为氢气；
故答案为：溶液未出现蓝色或无现象；铜网表面变红；
（4）不纯的氢气在加热或点燃时，可能会出现爆炸，因此，在使用氢气等可燃性气体前一定要检验气体的纯度；
故答案为：检验纯度；
（5）由于溶液与铁反应产生了气体氢气，可推测硫酸铜溶液呈酸性；
故答案为：（二）除掉铝表面的氧化膜；（1）无；（2）带火星的木条；（三）溶液未出现蓝色或无现象；铜网表面变红；（4）检验纯度；（5）酸；
分析：（二）铝在空气中表面易氧化形成氧化铝保护膜，进行有关铝的性质实验需要将其除掉，否则会影响实验的进行；
（1）依据二氧化硫有刺激性气味分析解答；
（2）依据氧气能使带火星的木条复燃的性质进行设计即可；
（三）装置A中的混合溶液若出现蓝色，则可说明气体中含有氧气，若不变色或无明显现象，则说明气体中不含有氧气；装置B中的氧化铜用来检验气体中的氢气，若黑色氧化铜中出现光亮红色铜，则可说明气体中含有氢气；
（四）（4）为防止使用可燃性气体时发生爆炸，实验前应检验气体的纯度；
（5）铁的活动性处于氢之前，可与酸发生置换反应放出氢体氢气；根据反应中产生了氢气的事实，可推测溶液呈酸性．
点评：本题既涉及基础知识的运用，又涉及从信息中获取新知识并运用该知识分析问题，思维难度较大，处理时应注意知识的迁移与类比．