Question

12．某化學實驗小組的同學將鎂條投入氯化銅溶液中，發現產生紅色固體物質同時又看到溶液中出現較多的氣泡．同學們感到很奇怪，金屬和鹽反應應該生成另一種金屬和另一種鹽，怎么會出現氣泡？于是他們在老師的幫助下展開了探究活動．
【提出猜想】從元素守恒的角度，猜測氣體是：H₂．
①小紅認為是O₂；②小芳認為是Cl₂；③小林認為是 通電．
【查閱資料】Cl₂能溶于水，它能與NaOH 溶液反應，生成NaClO和NaCl．
【實驗探究】依據上述猜想，實驗小組同學開始收集產生的氣體進行實驗探究．
實驗一：小紅為了驗證自己的猜想，進行的實驗操作和對應的現象是用帶火星的木條檢驗該氣體，木條不復燃．說明生成的氣體不是氧氣．
實驗二：小芳為了驗證自己的猜想，將氣體通入盛有NaOH 溶液的洗氣瓶中，請寫出Cl₂與NaOH 溶液反應的化學方程式：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．再稱量通氣前后洗氣瓶的質量，沒有改變．說明生成的氣體不是氯氣．
實驗三：小林為了驗證自己的猜想，取pH試紙測得氯化銅溶液pH約為4，說明氯化銅溶液中含有較多的H⁺（填離子符號）．
【得出結論】小林的猜想正確．
【實驗反思】實驗三中測得的結果，是否因為在配制過程氯化銅溶液時引入了雜質？請設計實驗排除干擾，你的實驗方案是重新取純凈的氯化銅固體，溶于蒸餾水，配制新的氯化銅溶液．再用pH試紙測其pH值．
【思維拓展】
（1）其他金屬與鹽反應，是否也有此現象呢？同學們又做了以下實驗：取大小形狀都相同的不同金屬與不同濃度硫酸銅溶液反應的現象記錄如下：

	Na	Mg	Al	Fe
1%	鈉浮在液面上熔成小球，四處游動，發出嘶嘶響聲，鈉顆粒逐漸消失；有藍色沉淀生成．	紅色固體生成，鎂條逐漸變小，有氣泡產生，有藍色沉淀生成	紅色固體生成，間歇性產生極少量氣泡	紅色固體生成，無氣泡產生
3%	有時輕微爆炸，其他現象同上	有大量氣泡產生，其他現象同上	紅色固體生成且固體體積逐漸變大，產生少量氣泡	紅色固體生成，其體積變化不明顯，產生少量氣泡
10%	輕微爆炸，其他現象同上	有氣泡產生，其他現象同上	鋁片由銀白變成紅色，產生少量氣泡	紅色固體生成，緩慢產生極少量氣泡

（2）請根據上表中信息，猜想金屬與鹽產生氣體的影響因素有哪些？金屬的種類及其活動性，鹽溶液的種類及其濃度和溶液的酸度．

Answer 1

分析 根據質量守恒定律化學反應前后元素的種類不變解答；根據氧氣的檢驗方法解答；酸性溶液中含有氫離子；根據金屬活動性順序的意義結合實驗操作進行分析解答即可．

解答 解：【提出猜想】反應物中含有氫元素，故還可能產生的是氫氣，故填：H₂；
【實驗探究】
實驗一：氧氣能使帶火星的木條復燃，不是氧氣，故不會復燃，故填：用帶火星的木條檢驗該氣體，木條不復燃；
實驗二：氯氣能與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，故填：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
實驗三：取pH試紙測得氯化銅溶液pH約為4，說明氯化銅溶液中含有較多的氫離子，故填：H⁺；
【實驗反思】要排除是產生雜質的緣故，故需要重新取用純凈的氯化銅固體，故填：重新取純凈的氯化銅固體，溶于蒸餾水，配制新的氯化銅溶液．再用pH試紙測其pH值；
【思維拓展】（2）根據表格提供的數據可以看出，金屬的種類、金屬的活動性以及鹽溶液的種類和濃度以及溶液的酸堿度都會影響金屬與鹽產生氣體，故填：金屬的種類及其活動性，鹽溶液的種類及其濃度和溶液的酸度．
答案：
【提出猜想】H₂；
【實驗探究】
實驗一：用帶火星的木條檢驗該氣體，木條不復燃；
實驗二：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
實驗三：H⁺；
【實驗反思】重新取純凈的氯化銅固體，溶于蒸餾水，配制新的氯化銅溶液．再用pH試紙測其pH值；
（2）金屬的種類及其活動性，鹽溶液的種類及其濃度和溶液的酸度．

點評 本題考查的是金屬性質的實驗探究，完成此題，可以依據已有的知識進行．