Question

20．某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進行研究．
（1）如表為“鋁與氯化銅溶液反應”實驗報告的一部分：

實驗報告	實驗現(xiàn)象
將打磨過的鋁片過量放入一定濃度的CuCl2溶液中	產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色．
反應結(jié)束后分離出溶液備用
紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕的空氣中	一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色（視其主要成分為）
Cu2OH2CO3

按反應類型寫出實驗中發(fā)生反應的化學方程式各一個（是離子反應的只寫離子方程式）?
置換反應2Al+3CuCl₂=3Cu+2AlCl₃，
化合反應2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃．
（2）用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡．持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象是有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失．解釋此現(xiàn)象的離子方程式是Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）工業(yè)上可用鋁與軟錳礦?主要成分為MnO₂?反應來冶煉金屬錳．
①用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是?用化學方程式表示?3MnO₂+4Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Mn+2Al₂O₃．
②MnO₂在H₂O₂分解反應中作催化劑．若將適量MnO₂加入酸化后的H₂O₂溶液中，MnO₂溶解產(chǎn)生Mn²⁺，該反應的離子方程式MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）在金屬活動性順序中，鋁排在銅的前面，故鋁可以把氯化銅中的銅置換出來，得到的紅色固體為銅，露置在空氣中會與氧氣、水、二氧化碳共同作用生成銅銹，其成分為堿式碳酸銅，此物質(zhì)不穩(wěn)定，受熱易分解，根據(jù)這些知識就可以按要求寫出有關反應的化學方程式．
（2）實驗分離出的溶液是氯化鋁溶液，惰性電極電解陽極氯離子放電生成氯氣，陰極氫離子放電生成氫氣，附近氫氧根離子和鋁離子反應生成氫氧化鋁沉淀，隨氫氧根離子濃度增大，氫氧化鋁可以溶解于堿中；
（3）①高溫時，鋁與二氧化錳發(fā)生置換反應生成錳，為鋁熱反應；
②根據(jù)提供的反應物和產(chǎn)物及氧化還原反應可知Mn由+4價變?yōu)?2價，氧元素化合價肯定升高．

解答 解：（1）置換反應就是一種單質(zhì)與一種化合物反應，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應，將打磨過的鋁片放入氯化銅溶液中，析出紅色固體，說明鋁與氯化銅反應，銅被置換出來，同時生成氯化鋁，該反應為置換反應，化合反應就是由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種其他物質(zhì)的化學反應，紅色的銅放在潮濕的空氣中變?yōu)榫G色，是因為與氧氣、二氧化碳、水共同作用生成了銅銹堿式碳酸銅，該反應為化合反應，
故答案為：2Al+3CuCl₂=3Cu+2AlCl₃；2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃；
（2）實驗分離出的溶液是氯化鋁溶液，惰性電極電解陽極氯離子放電生成氯氣，陰極氫離子放電生成氫氣，附近氫氧根離子和鋁離子反應生成氫氧化鋁沉淀，隨氫氧根離子濃度增大，氫氧化鋁可以溶解于堿中，反應的離子方程式為：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失；Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）①高溫時，鋁與二氧化錳發(fā)生置換反應生成錳，反應的方程式為3MnO₂+4Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Mn+2Al₂O₃，故答案為：3MnO₂+4Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Mn+2Al₂O₃；
②根據(jù)氧化還原反應可知Mn由+4價變?yōu)?2價，氧化合價肯定升高，所以產(chǎn)物有氧氣生成，反應為MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．

點評 本題通過常見金屬及其化合物化學性質(zhì)的實驗，考查了化學方程式的書寫及電解原理的產(chǎn)物判斷，完成此類題目，根據(jù)化學反應事實，寫出符合題意的化學方程式，題目難度中等．