Question

【題目】某小組同學在實驗室研究Al與CuCl2溶液的反應．

實驗操作	實驗現象
	紅色物質附著于鋁片表面 大量無色氣體從紅色物質表面逸出，放出大量的熱 燒杯底部出現白色沉淀

（1）現象中的紅色物質是 ______ ．

（2）經檢驗現象中的無色氣體為氫氣．

①甲認為Al與H+反應產生了氫氣，用離子方程式表示溶液中存在大量H+的原因 ______．

②氫氣從紅色物質表面逸出的原因是 ______ ．

（3）探究白色沉淀的化學成分．

查閱資料：Cu+可與濃氨水反應生成Cu(NH3)2+(無色)，該無色物質在空氣中易被氧化變?yōu)樗{色．

乙認為白色沉淀可能是CuCl，并通過實驗證明其猜測正確，實驗步驟如下：

a.取白色沉淀，充分洗滌；

b.向其中加入濃氨水，沉淀溶解得到無色溶液，將無色溶液分為兩份；

c.取其中一份無色溶液

d.將另一份無色溶液放置于空氣中，一段時間后，溶液變?yōu)樗{色．

①步驟c的實驗方案是 ______．

②用化學平衡移動原理解釋CuCl溶于濃氨水的原因 ______．

（4）探究CuCl產生的原因．

①丙猜測可能是Cu與CuCl2溶液反應生成了CuCl，因為Cu具有 ______性．

②取Cu粉與1mol/LCuCl2溶液混合，無白色沉淀產生，丙再次分析Al與CuCl2溶液反應的實驗現象，改進實驗方案，證明了Cu與CuCl2溶液反應生成了CuCl，改進之處是 ______ ．

Answer 1

【答案】Cu ； Cu和Al在酸性條件下形成原電池，Cu為正極，H+在正極表面得電子生成氫氣 加入足量的稀硝酸，再滴加幾滴硝酸銀溶液 CuCl在水溶液中存在平衡：，加入濃氨水，濃氨水與Cu+反應生成Cu(NH3)2+，Cu+濃度減小，平衡正向移動，促進CuCl溶解 還原 加熱

【解析】

（1）在金屬活動順序表中，排在前面的金屬能從鹽溶液中置換出后面的金屬，鋁和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應生成銅；

（2）①氯化銅是強酸弱堿鹽水解溶液顯酸性；

②氯置換出銅附著在鋁表面在電解質溶液中形成原電池反應，銅做負極，溶液中氫離子在銅電極發(fā)生還原反應生成氫氣；

（3）①依據實驗步驟可知步驟d是驗證Cu+可與濃氨水反應生成Cu(NH3)2+(無色)，該無色物質在空氣中易被氧化變?yōu)樗{色，所以步驟c是驗證白色沉淀可能是CuCl，檢驗反應后的溶液中是否含氯離子；

②氯化亞銅白色沉淀在水溶液中存在沉淀溶解平衡，加入濃氨水會和亞銅離子形成Cu(NH3)2+(無色)，平衡正向進行促進沉淀溶解；

（4）①若是Cu與CuCl2溶液反應生成了CuCl，元素化合價分析可知銅化合價0價變化為價，元素化合價升高失電子做還原劑發(fā)生氧化反應；

②鋁和氯化銅溶液反應過程中有白色沉淀生成，反應過程非常大量熱量，證明了Cu與CuCl2溶液反應生成CuCl，可以加熱觀察是否生成白色沉淀．

（1）鋁的活潑些大于銅，和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應生成銅，鋁表面析出紅色的銅；

（2）①氯化銅是強酸弱堿鹽水解溶液顯酸性，，溶液中存在大量H+的原因是因為水解生成的，反應的離子方程式為：；

②氯置換出銅附著在鋁表面在電解質溶液中形成原電池反應，銅做負極，溶液中氫離子在銅電極發(fā)生還原反應生成氫氣，電極反應為；

（3）①依據實驗步驟可知步驟d是驗證Cu+可與濃氨水反應生成Cu(NH3)2+(無色)，該無色物質在空氣中易被氧化變?yōu)樗{色，所以步驟c是驗證白色沉淀可能是CuCl，檢驗反應后的溶液中是否含氯離子，步驟c的實驗方案是加入足量的稀硝酸，再滴加幾滴硝酸銀溶液，觀察是否生成白色沉淀判斷氯離子的存在；

②氯化亞銅白色沉淀在水溶液中存在沉淀溶解平衡，加入濃氨水會和亞銅離子形成Cu(NH3)2+(無色)，平衡正向進行促進沉淀溶解，用化學平衡移動原理解釋CuCl溶于濃氨水的原因是：CuCl在水溶液中存在平衡：，加入濃氨水，濃氨水與Cu+反應生成Cu(NH3)2+，Cu+濃度減小，平衡正向移動，促進CuCl溶解；

（4）①若是Cu與CuCl2溶液反應生成了CuCl，元素化合價分析可知銅化合價0價變化為價，元素化合價升高失電子做還原劑發(fā)生氧化反應，銅表現的是還原性；

②鋁和氯化銅溶液反應過程中有白色沉淀生成，反應過程非常大量熱量，證明了Cu與CuCl2溶液反應生成CuCl，可以加熱觀察是否生成白色沉淀，若加熱出現沉淀說明Cu與CuCl2溶液反應生成了CuCl，若不出現沉淀說明Cu與CuCl2溶液不能反應生成了CuCl。