Question

某化学兴趣小组在做Al和CuSO₄溶液反应实验时，小明将Al丝插入到盛有CuSO₄溶液的试管中，发现无明显现象，他非常困惑．小芳告述了他，这是因为______，并告述了他处理的方法．他按照小芳告述的方法重新做了该实验，但他发现Al丝表面有红色物质析出的同时有气泡产生．这一现象激发了同学们的探究欲望，产生的气体是什么呢？
[提出猜想]该气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种．
同学们猜想该气体可能是SO₂、O₂、H₂中的一种或几种．你认为他们提出该猜想的依据是______．
[查阅资料]SO₂的性质与CO₂相似．
[设计方案]同学们为验证自己的猜想，设计了如下方案：
（1）小明认为若是O₂，则检验方法是______．
（2）小芳认为若是SO₂，则只需将产生的气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶中，称量在通气前后洗气瓶的质量，即可验证．
（3）小组同学合作设计了如图所示装置，排除和验证猜想的气体．

如果产生的是O₂和H₂的混合气体，你认为该方案存在的安全隐患是______．为确保安全，他们根据所学知识进行实验．实验证明可用上述装置进行实验．
[实验探究]小组同学首先称量装置甲的质量，再将收集的气体从A通入，过一会儿后点燃乙处的酒精灯；一段时间后，发现表面含有CuO的铜丝网变为光亮的红色；停止加热再停止通气体，再次称量装置甲的质量，发现质量无变化．B瓶中所装试剂为______．
[实验结论]Al丝插入到CuSO₄溶液时，产生的气体是______．
[实验反思]（1）不用称量装置甲的质量，如何判断SO₂与NaOH溶液发生了反应呢？小红设计了如图所示的装置进行实验，发现试管内液面上升，于是他得出SO₂与NaOH溶液发生了反应．小华认为这一方案不严谨，不足以说明SO₂与NaOH溶液确实发生了反应．
他的理由是______．要得到科学严谨的结论，小华思考后，仍用该装置，补充了一个实验来回答，这个实验是：______．小华采用的是______实验法．这一方法是我们学习化学的一个重要方法．
（2）通过上述实验，该小组同学得出CuSO₄溶液中可能含有的物质是______．实验后，他们请教实验老师，老师告诉他们：在配制CuSO₄溶液时，为防止溶液浑浊，在溶液中加了少量该物质．

Answer

根据铝的性质与氧气反应生成致密氧化膜考虑，根据质量守恒定律考虑生成的气体，由于反应前后元素种类不变；（1）根据氧气的性质考虑；（3）根据氢气具有可燃性考虑，由于二氧化硫能溶于水和与氢氧化钠反应进行对比考虑．
【解析】
铝丝的表面有致密的氧化膜，氧化膜不与盐反应阻止了铝和硫酸铜的反应，根据质量守恒定律考虑生成的气体，由于反应前后元素种类不变；
（1）由于氧气具有助燃性能使带火星的木条复燃所以将带火星的木条伸到试管中（木条不复燃，则不是氧气）来检验；
（3）由于氢气具有可燃性，氧气具有助燃性，所以点燃（或加热）氢气和氧气的混合气体，则可能发生爆炸；氢气还原氧化同时必须是干燥纯净的氢气，所以B瓶中所装试剂是浓硫酸来除水；由于氧气不具有还原性，二氧化硫能与氢氧化钠反应，因为氢氧化钠溶液质量不变所以不是二氧化硫，氢气具有还原性，所以是氢气；SO2能溶于水，NaOH溶液中含有水，SO2的减少，是SO2溶于水，还是与NaOH反应，该实验无法说明．利用一个对比实验：取一只相同的试管，收集满SO2后，倒插入盛水的烧杯中，比较试管中液面上升的高度，即可判断了；金属铝与酸反应才能产生氢气，所以硫酸铜中可能混有硫酸．
故答案为：铝丝的表面有致密的氧化膜，阻止了铝和硫酸铜的反应．质量守恒定律．将带火星的木条伸到试管中（木条不复燃，则不是氧气）． 点燃（或加热）氢气和氧气的混合气体，则可能发生爆炸． 浓硫酸． 氢气． SO2能溶于水，NaOH溶液中含有水，SO2的减少，是SO2溶于水，还是与NaOH反应，该实验无法说明．取一只相同的试管，收集满SO2后，倒插入盛水的烧杯中，比较试管中液面上升的高度，即可判断． 对比（或比较或控制变量法）．        硫酸（稀硫酸）．