Question

【題目】某化學實驗小組同學將鋁粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現生成紅色固體物質的同時有較多的氣泡放出生成的是什么氣體呢？同學們決定進行探究探究前老師提示，該反應生成的氣體只有一種．

（提出猜想）生成的氣體可能是或或或．

甲同學經過仔細思考后，覺得______不可能含有，因為______．

（查閱資料）與二氧化碳化學性質相似，如它也能使澄清石灰水變渾濁．

濃硫酸具有強烈的吸水性，可做氣體的干燥劑．

與CO均可以還原金屬氧化物．

（方案設計）甲同學設計了如下實驗方案，驗證猜想的氣體．

甲認為：若觀察到______，則氣體為若觀察到______，則氣體為．

（實驗探究）

實驗開始時，應先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點燃C處酒精燈．

這樣操作的目的是______．

實驗過程中發(fā)現A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中表面含CuO的銅網由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，試管壁上有水滴生成；

（實驗結論）鋁粉與該硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是______寫出鋁放入硫酸銅溶液中所發(fā)生的一個反應的化學方程式______．

（實驗反思）

乙同學發(fā)現鋁放入硫酸銅溶液時，先開始的反應速度很慢，原因可能是______，乙同學認為甲同學的實驗方案操作復雜，他只需一盒火柴即可確定該氣體成分你認為乙同學的實驗方案是______．

Answer 1

【答案】CO2 根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，反應前不含碳元素，反應后也不會有 A中石灰水變渾濁 C中紅色的銅網變黑 排盡裝置內的空氣，防止氣體不純發(fā)生爆炸 氫氣 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑或2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 鋁片表面有氧化鋁膜 收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO2；若火柴燃燒更旺，則為O2；若氣體被點燃，則為H2

【解析】

[提出猜想]根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，反應前不含碳元素，反應后也不會有，所以不可能含有二氧化碳，故填：CO2；根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，反應前不含碳元素，反應后也不會有；

[方案設計]二氧化硫和氫氧化鈣溶液反應微溶于水的亞硫酸鈣和水，所以如果A中石灰水變渾濁，則氣體為SO2；氧氣和銅反應生成黑色的氧化銅，所以如果C中紅色的銅網變黑，則氣體為O2，故填：A中石灰水變渾濁；C中紅色的銅網變黑；

[實驗探究]①該實驗中氫氣屬于可燃性氣體，不純加熱可能會發(fā)生爆炸，所以實驗開始時，應先將收集到的氣體從a處通入一段時間后，再點燃C處酒精燈，故填：排盡裝置內的空氣，防止氣體不純發(fā)生爆炸；

[實驗結論] ①實驗過程中發(fā)現A裝置中溶液不變渾濁，說明不是二氧化硫，C裝置中表面含CuO的銅網由黑色變?yōu)楣饬恋募t色，試管壁上有水滴生成，所以鐵粉與該硫酸銅溶液反應時，產生的氣體是氫氣，故填：氫氣；

②鋁和硫酸反應生成氫氣和硫酸鋁，鋁和硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸鋁，發(fā)生反應的化學方程式為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；

[實驗反思]鋁片表面有氧化鋁膜，阻止鋁與其他物質發(fā)生反應，所以實驗前一定先用砂紙打磨；二氧化硫不燃燒也不支持燃燒，能使燃著的木條熄滅；氧氣具有助燃性，能使燃著的木條燃燒更旺；氫氣具有可燃性，能燃燒，所以乙同學的實驗方案是收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO2；若火柴燃燒更旺，則為O2；若氣體被點燃，則為H2，故填：鋁片表面有氧化鋁膜；收集一瓶氣體，將燃著的火柴伸入瓶中，若火柴熄滅，則為SO2；若火柴燃燒更旺，則為O2；若氣體被點燃，則為H2。