【題目】以Al和不同的銅鹽溶液間的反應(yīng)為實驗對象,探索Al與不同銅鹽溶液反應(yīng)的多樣性。

實驗

試管中加入2ml溶液

實驗現(xiàn)象

實驗Ⅰ:0.5mol/LCuCl2溶液

15s:大量氣泡且有紅色物質(zhì)析出

60s:反應(yīng)進一步加快且反應(yīng)劇烈放熱,液體幾乎沸騰

120s:鋁片反應(yīng)完,試管中析出大量蓬松的紅色物質(zhì)

實驗Ⅱ:0.5mol/LCuSO4溶液

15s 無明顯現(xiàn)象

60s:鋁片表面有極少氣

120s:有少量氣泡溢出,鋁片邊緣有很少紅色物質(zhì)生成

(1)對實驗Ⅰ進行研究②④

實驗Ⅰ中生成紅色物質(zhì)的離子方程式為:____________________________

經(jīng)檢驗實驗Ⅰ中產(chǎn)生的氣體為氫氣,用離子方程式解釋溶液中存在H+的原因:_____________________

③請寫出60s后反應(yīng)進一步加快可能的原因(寫出兩條)_____________________________

(2)對實驗Ⅱ進行研究

實驗Ⅱ反應(yīng)明顯比實驗Ⅰ緩慢,說明Al與不同的銅鹽溶液反應(yīng)呈現(xiàn)多樣性,其原因可能有:

假設(shè)一:SO42-對Al與Cu2+置換反應(yīng)存在一定的抑制作用。

假設(shè)二________________________

(3)為進一步研究上述假設(shè),設(shè)計如下實驗:

實驗

試管中加入2mL溶液

實驗現(xiàn)象

實驗Ⅲ:0.5mol/LCuCl2溶液+1g Na2SO4固體

加入 Na2SO4固體速率幾乎不變,仍有大量氣泡產(chǎn)生,紅色物質(zhì)生成且劇烈放熱,鋁片反應(yīng)完全,溶液沸騰

實驗Ⅳ:0.5mol/L CuCl2溶液+5g Na2SO4固體

加入Na2SO4固體速率幾乎不變,仍有大量氣泡產(chǎn)生,紅色物質(zhì)生成且劇烈放熱,鋁片反應(yīng)完全,溶液沸騰

實驗Ⅴ:0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NaCl固體

未加入 NaCl固體前幾乎沒現(xiàn)象,加入后,鋁片表面迅速產(chǎn)生大量氣體和紅色物質(zhì),溶液溫度上升至沸騰,鋁反應(yīng)完全

實驗Ⅵ:0.5mol/LCuSO4溶液+_________ NH4Cl固體

未加入 NH4Cl固體前幾乎沒現(xiàn)象,加入后,鋁片表面迅速產(chǎn)生大量氣體和紅色物質(zhì),溶液溫度上升至沸騰,鋁反應(yīng)完全

_____________________________________

其中,實驗與實驗Ⅲ、Ⅳ做對比,結(jié)論為:______________________________________

其中,實驗與實驗Ⅴ、Ⅵ做對比,結(jié)論為:______________________________________

(4)請設(shè)計實驗證明Cl-對Al與H+反應(yīng)同樣起到相似的作用:_________________

【答案】 2Al+ 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu CuAl在酸性條件下形成原電池;反應(yīng)放熱,溫度升高速率加快(其它合理答案均給分) 假設(shè)二:Cl-AlCu2+的置換反應(yīng)存在促進作用 0.02mol 對照實驗,排除Na+的干擾,證明Na+對該反應(yīng)不造成影響; SO42-AlCu2+的置換反應(yīng)沒有抑制作用 Cl-AlCu2+的置換反應(yīng)存在促進作用 用砂紙打磨后的鋁片分別與H+濃度均為0.2mol/L的鹽酸和硫酸反應(yīng),前者更劇烈(其它合理答案均給分)

【解析】(1)因Al比Cu活潑,實驗中生成的紅色物質(zhì)應(yīng)為Cu,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+ 3Cu2+ = 2Al3+ + 3Cu;

Cu2+的水解,使得溶液中存在H+的,水解反應(yīng)離子方程式為Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+

結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素可知,60s后Al與置換出的Cu在酸性條件下形成原電池或反應(yīng)放熱,溫度升高速率加快均能使反應(yīng)加快;

(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象可知,如果存在SO42-對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在一定的抑制作用,則同樣有Cl-對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在促進作用的可能;

(3)為保證反應(yīng)前溶液中Cl-濃度相等,實驗應(yīng)添加0.2molNH4Cl固體;設(shè)計實驗的目的是通過對照實驗,排除Na+的干擾,證明Na+對該反應(yīng)不造成影響;其中,實驗與實驗做對比,結(jié)論為:SO42-對Al與Cu2+的置換反應(yīng)沒有抑制作用;實驗與實驗做對比,結(jié)論為:Cl-對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在促進作用;

(4)用砂紙打磨后的鋁片分別與H+濃度均為0.2mol/L的鹽酸和硫酸反應(yīng),前者更劇烈,即可說明Cl-對Al與H+的反應(yīng)同樣起到相似的作用。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】(1)下面列出了幾組物質(zhì),請將正確的序號填寫在空格上。

①金剛石與“足球烯”C60; ②HCHO和CH3CHO; ③CH3CH2OH和CH3OCH3;④CH4和CH3CH2CH3;⑤D與T ; ⑥CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3;⑦氧氣(O2)與臭氧(O3

同位素_________________;同系物_____________

同素異形體_____________;同分異構(gòu)體______________。

(2)現(xiàn)有下列六種有機物a.乙烷 b.乙烯 c.苯 d.乙醇 e.乙酸 f.CH2===CH—COOH g.CH2OH(CHOH)4CHO h.乙酸乙酯

①能與Na和NaOH溶液都反應(yīng)的是_____________。

②分子內(nèi)所有原子一定在同一平面上的有___________

③常溫下可能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)的有_____________。

④在一定條件下能發(fā)生酯化反應(yīng)的有_______________。

⑤能與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的有________________

⑥能發(fā)生水解反應(yīng)的有______________。

(3)現(xiàn)有 A:CH3CH2OH; B:CH2OH—CH2OH;

C:CH2OH—CH(OH)—CH2OH三種有機物:

①等物質(zhì)的量的這三種有機物完全燃燒耗氧量之比為______________;

②寫出A與金屬鈉反應(yīng)的化學方程式:_____________________________。

③等物質(zhì)的量的這三種有機物與足量金屬鈉反應(yīng),同溫同壓下產(chǎn)生氫氣的體積比為:__________________________

④寫出B在銅作催化劑的條件下與氧氣反應(yīng)的方程式:_______。

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【題目】下列每組物質(zhì)中化學鍵類型和分子的極性都相同的是

A. H2OCS2 B. SO2CO2 C. CO2CH4 D. H2SH2

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【題目】菜譜中記載:河蝦不宜與西紅柿同食。主要原因是河蝦中含有五價砷(As),西紅柿中含有比較多的維生素C,兩者同食時會生成有毒的三價砷。下列說法正確的是( )

A. 因為河蝦中含有砷元素,所以不能食用

B. “兩者同食發(fā)生的反應(yīng)中維生素C作氧化劑

C. 五價砷在維生素C作用下發(fā)生了還原反應(yīng)

D. 已知砒霜的主要成分是氧化砷,可以推測所含的砷元素化合價為+5

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【題目】在提純混有少量氯化鉀的硝酸鉀時,第一步操作應(yīng)

A.在常溫下將混合物溶于水中形成濃溶液

B.在常溫下將混合物溶于水中形成稀溶液

C.在較高溫度下將混合物溶于水中形成濃溶液

D.在較高溫度下將混合物溶于水中形成稀溶液

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【題目】光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途,工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。

(1)實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為__________________________________。

(2)實驗室中可用氯仿(CHCl3)與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣,其反應(yīng)的化學方程式為________________________________________________。

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(1)實驗原理。

AlN溶于濃的強堿生成氨氣,請寫出AlN與NaOH溶液反應(yīng)的化學方程_________。

(2)實驗裝置。

如圖C裝置中球形干燥管的作用是_________________________。

(3)實驗過程。

①連接好實驗裝置________,然后稱得C裝置的質(zhì)量為yg。

②稱取xg AlN樣品置于A裝置中;塞好膠塞,關(guān)閉________打開________(填“K1”或“K2”);通過分液漏斗加入NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體。打開K1,通入氮氣一段時間,稱得C裝置的質(zhì)量變?yōu)閦g,通入氮氣的目的是__________________,裝置B的作用是__________________________。

(4)數(shù)據(jù)分析。

①AlN的質(zhì)量分數(shù)為________。(相對原子質(zhì)量Al:27,N:14)

②由于裝置存在缺陷,導致測定結(jié)果偏高,請?zhí)岢龈倪M意見________________。

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【題目】已知水在25℃和95℃時,其電離平衡曲線如圖所示.

(1)95℃時水的電離平衡曲線應(yīng)為______(填“A”或“B”),理由是______

(2)曲線A所對應(yīng)的溫度下,pH=2的HCl溶液和pH=12的某BOH溶液中,若水的電離程度分別用α1、α2表示,則α1______α2(填“大于”、“小于”、“等于”或“無法確定”,下同),若將二者等體積混合,則混合溶液的pH______7.

(3)在曲線B所對應(yīng)的溫度下,將0.02molL﹣1的Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合,所得混合液的pH=______

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【題目】電鍍工業(yè)中往往產(chǎn)生大量的有毒廢水,必須嚴格處理后才可以排放。含CN-廢水在排放前的處理過程如下:

已知:9.0g沉淀D在氧氣中灼燒后,產(chǎn)生8.0g黑色固體,生成的氣體通過足量澄清石灰水時,產(chǎn)生10.0g白色沉淀,最后得到的混合氣體除去氧氣后,還剩余標準狀況下密度為1.25g/L的單質(zhì)氣體1.12L

(1)溶液B具有性質(zhì)_______________(填“氧化性”或“還原性”)。

(2)寫出沉淀D在氧氣中灼燒發(fā)生的化學方程式___________________________________。

(3)濾液C中還含有微量的CN-離子,通過反應(yīng)②,可將其轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害的物質(zhì),試用離子方程式表示該原理_________________________________。

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