Question

【题目】某化学实验小组同学将铝粉投入硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出生成的是什么气体呢？同学们决定进行探究探究前老师提示，该反应生成的气体只有一种．

（提出猜想）生成的气体可能是或或或．

甲同学经过仔细思考后，觉得______不可能含有，因为______．

（查阅资料）与二氧化碳化学性质相似，如它也能使澄清石灰水变浑浊．

浓硫酸具有强烈的吸水性，可做气体的干燥剂．

与CO均可以还原金属氧化物．

（方案设计）甲同学设计了如下实验方案，验证猜想的气体．

甲认为：若观察到______，则气体为若观察到______，则气体为．

（实验探究）

实验开始时，应先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃C处酒精灯．

这样操作的目的是______．

实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，试管壁上有水滴生成；

（实验结论）铝粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是______写出铝放入硫酸铜溶液中所发生的一个反应的化学方程式______．

（实验反思）

乙同学发现铝放入硫酸铜溶液时，先开始的反应速度很慢，原因可能是______，乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂，他只需一盒火柴即可确定该气体成分你认为乙同学的实验方案是______．

Answer 1

【答案】CO2 根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应前不含碳元素，反应后也不会有 A中石灰水变浑浊 C中红色的铜网变黑 排尽装置内的空气，防止气体不纯发生爆炸 氢气 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑或2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 铝片表面有氧化铝膜 收集一瓶气体，将燃着的火柴伸入瓶中，若火柴熄灭，则为SO2；若火柴燃烧更旺，则为O2；若气体被点燃，则为H2

【解析】

[提出猜想]根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应前不含碳元素，反应后也不会有，所以不可能含有二氧化碳，故填：CO2；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应前不含碳元素，反应后也不会有；

[方案设计]二氧化硫和氢氧化钙溶液反应微溶于水的亚硫酸钙和水，所以如果A中石灰水变浑浊，则气体为SO2；氧气和铜反应生成黑色的氧化铜，所以如果C中红色的铜网变黑，则气体为O2，故填：A中石灰水变浑浊；C中红色的铜网变黑；

[实验探究]①该实验中氢气属于可燃性气体，不纯加热可能会发生爆炸，所以实验开始时，应先将收集到的气体从a处通入一段时间后，再点燃C处酒精灯，故填：排尽装置内的空气，防止气体不纯发生爆炸；

[实验结论] ①实验过程中发现A装置中溶液不变浑浊，说明不是二氧化硫，C装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色，试管壁上有水滴生成，所以铁粉与该硫酸铜溶液反应时，产生的气体是氢气，故填：氢气；

②铝和硫酸反应生成氢气和硫酸铝，铝和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸铝，发生反应的化学方程式为2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑或2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu，故填：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑或2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu；

[实验反思]铝片表面有氧化铝膜，阻止铝与其他物质发生反应，所以实验前一定先用砂纸打磨；二氧化硫不燃烧也不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭；氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺；氢气具有可燃性，能燃烧，所以乙同学的实验方案是收集一瓶气体，将燃着的火柴伸入瓶中，若火柴熄灭，则为SO2；若火柴燃烧更旺，则为O2；若气体被点燃，则为H2，故填：铝片表面有氧化铝膜；收集一瓶气体，将燃着的火柴伸入瓶中，若火柴熄灭，则为SO2；若火柴燃烧更旺，则为O2；若气体被点燃，则为H2。