Question

【題目】某研究性學習小組在驗證"鋁絲與硫酸銅溶液反應"的實驗時，發現很長一段時間鋁絲表面都沒有明顯的現象。

[ 提出問題 ] 是什么原因導致反應現象不明顯呢？

[ 查閱資料 ] 氯離子穿透鋁表面致密氧化膜的能力強于硫酸根離子。

[ 猜想與假設 ]

甲：可能與反應物間的接觸面積有關；

乙：可能與硫酸根離子穿透氧化膜的能力有關；你認為還可能與_________有關（ 寫出一條即可 ）。

[設計實驗 ]

（1）將打磨后的等質量的鋁片和鋁絲分別放入等體積、濃度的硫酸銅溶液中，發現前者反應的速率明顯比后者快，觀察到的現象是__________。甲認為自己的猜想正確。

（2） 你認為該實驗設計是_________（填“嚴謹" 或“不嚴謹”）的，理由是________。請寫出鋁與硫酸銅溶液反應的化學方程式___________。

（3）設計實驗驗證乙的猜想:

實驗操作	實驗現象	實驗結論
室溫下，將兩根相同的鋁絲分別放入等體積、濃度的硫酸銅溶液和______________溶液中	后者鋁絲表面變紅明顯比前者快	乙同學猜想正確

（4）若要進一步驗證乙的猜想，請完成下列實驗方案；

實驗操作	實驗現象	實驗結論
_________	_________	乙同學猜想正確

Answer 1

【答案】硫酸銅溶液的濃度或溫度 溶液變淺，最后變為無色，鋁的表面有紅色物質析出 （ 答案合理即可 ） 不嚴謹 沒有控制溫度相同 （ 答案合理即可 ） 氯化鋁 取與上述實驗等體積，等濃度的硫酸銅溶液置于試管中，再加入少量氯化鋁完全溶解，取與上述實驗打磨程度相同的鋁絲插入試管中，觀察現象 立即有紅色固體析出,溶液由藍色逐漸變為無色

【解析】

{猜想與假設}化學反應受多種因素的影響，鋁絲與硫酸銅溶液反應的速率不僅與鋁的形狀有關，還受硫酸銅溶液的濃度或溫度影響，故填硫酸銅溶液的濃度或溫度。

{設計實驗}（1）鋁與硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅，實驗中觀察到的現象是溶液由藍色逐漸變成無色，同時鋁的表面有紅色物質析出，故填溶液變淺，最后變為無色，鋁的表面有紅色物質析出。

（2）該實驗的設計是不嚴謹的，故填不嚴謹；

實驗中只控制了硫酸銅溶液的體積與濃度，沒有控制硫酸銅溶液的溫度，所以實驗設計不嚴謹，故填沒有控制溫度相同；

鋁與硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅，故反應的化學方程式寫為：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu。（3）乙同學的猜想正確，則實驗中的藥品中應該含有氯離子，所以需要的藥品是氯化鋁溶液，故填氯化鋁。

（4）要進一步驗證乙的猜想，還可以采用以下實驗方案：取與上述實驗等體積，等濃度的硫酸銅溶液置于試管中，再加入少量氯化鋁完全溶解，取與上述實驗打磨程度相同的鋁絲插入試管中，觀察現象，故填取與上述實驗等體積，等濃度的硫酸銅溶液置于試管中，再加入少量氯化鋁完全溶解，取與上述實驗打磨程度相同的鋁絲插入試管中，觀察現象；

該實驗中觀察到的現象是立即有紅色固體析出，溶液由藍色逐漸變為無色，說明乙同學的猜想正確，故填立即有紅色固體析出,溶液由藍色逐漸變為無色。