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：实验一：4mL8%的CuSO4溶液

Question

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：

	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

（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______，还在铝片表面观察到蓝色絮状沉淀物，该物质的化学式为______．
（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：______，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______，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______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．

Answer 1

【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                       3
x                      0.001VL÷22.4L/mol
(2)/(x)=(3)/(0.001VL÷22.4L/mol)
解得：x=(2V)/(67200)mol
所以铝的质量为：(2V)/(67200)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：(24mg)/(38mg)×100%≈63.9%＜78%，
故该合金不符合国家标准．
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）不符合国家标准．