Question

【題目】興趣小組的同學(xué)對(duì)金屬的某些性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)探究。

（實(shí)驗(yàn)回顧）

（1）如圖所示，將兩塊金屬片進(jìn)行相互刻劃。該實(shí)驗(yàn)的目的是_____。

（2）用坩堝鉗夾住一塊鋁箔在酒精燈上加熱至較高溫度時(shí)，輕輕搖晃，發(fā)現(xiàn)熔化的鋁不滴落，好像有一層膜兜著（資料：鋁的熔點(diǎn)660℃，氧化鋁的熔點(diǎn)2054℃。）。請(qǐng)解釋原因_____。

（實(shí)驗(yàn)探究）鋁與氯化銅溶液的反應(yīng)

將打磨過(guò)的鋁片放在15%氯化銅溶液中，觀察到鋁片表面逸出大量無(wú)色氣體，且附著紅色物質(zhì)，過(guò)一段時(shí)間還有白色沉淀產(chǎn)生。利用溫度傳感器和pH傳感器監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的相關(guān)數(shù)據(jù)（如圖所示）。

（實(shí)驗(yàn)反思）

（1）寫出生成紅色物質(zhì)的化學(xué)方程式為_____。

（2）結(jié)合圖1分析，鋁和氯化銅溶液反應(yīng)生成的無(wú)色氣體是_____（填名稱）。

（提出問題）白色沉淀的化學(xué)成分是什么？

（查閱資料）

①氫氧化鋁、氯化亞銅（CuCl）均是難溶于水的白色固體。

②CuCl可與濃氨水反應(yīng)生成無(wú)色的Cu（NH3）2+和Cl—。

③Cu（NH3）2+在空氣中易被氧化變?yōu)樗{(lán)色；Cl—可與硝酸銀溶液反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀。

（實(shí)驗(yàn)方案）將上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾出來(lái)，并洗滌干凈后，加入濃氨水，沉淀部分溶解得到無(wú)色溶液，將無(wú)色溶液分為兩份，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
用試管取其中一份溶液，滴加適量AgNO3溶液	_____	該溶液中含有Cl—
將另一份溶液置于空氣中一段時(shí)間	_____	該溶液中含有Cu（NH3）2+

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以確定，該白色固體是CuCl。

（反思與評(píng)價(jià)）

（1）小組同學(xué)將Cu粉與15%CuCl2溶液混合，沒有觀察到白色沉淀。在老師的啟發(fā)下，結(jié)合圖2“溫度－時(shí)間變化曲線”，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，確證了Cu與CuCl2溶液反應(yīng)生成CuCl。請(qǐng)你寫出改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案是_____。

（2）經(jīng)過(guò)討論CuCl是Cu與CuCl2化合反應(yīng)生成。

（思維拓展）

（1）金屬鋅、銅和稀硫酸構(gòu)成化學(xué)電池（如圖）。觀察到銅片表面有氣泡（H2），小電珠發(fā)光、燒杯中溶液始終無(wú)色。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的分析不正確的是_____（填序號(hào)）。

A 銅與稀硫酸發(fā)生了置換反應(yīng)

B 銅的金屬活動(dòng)性變得比鋅強(qiáng)

C 燒杯中溶液的pH會(huì)逐漸增大

D 該裝置將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

（2）某工廠化驗(yàn)室用20%NaOH溶液來(lái)中和上圖實(shí)驗(yàn)前燒杯中的H2SO4，共消耗NaOH溶液20g，反應(yīng)后的溶液呈中性，則上圖燒杯中原來(lái)所含H2SO4的質(zhì)量為_____（寫出計(jì)算過(guò)程）。

Answer 1

【答案】比較硬度 氧氣和鋁生成了一層致密的氧化鋁氧化膜，氧化鋁的熔點(diǎn)高于鋁。 2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3 氫氣 生成白色沉淀 溶液變?yōu)樗{(lán)色 加熱觀察是否產(chǎn)生白色沉淀，若加熱沉淀出現(xiàn)說(shuō)明Cu與CuCl2反應(yīng)生成CuCl，若不產(chǎn)生沉淀說(shuō)明Cu不與CuCl2反應(yīng)生成CuCl。 ABD 4.9g（詳見解析）

【解析】

[實(shí)驗(yàn)回顧]｝

（1）如圖所示，將兩塊金屬片進(jìn)行相互刻劃目的比較其硬度，故填：比較硬度。

（2）氧氣和鋁生成了一層致密的氧化鋁氧化膜，氧化鋁的熔點(diǎn)高于鋁。故用坩堝鉗夾住一塊鋁箔在酒精燈上加熱至較高溫度時(shí)，發(fā)現(xiàn)熔化的鋁不滴落，好像有一層膜兜著，故填：氧氣和鋁生成了一層致密的氧化鋁氧化膜，氧化鋁的熔點(diǎn)高于鋁。。

[實(shí)驗(yàn)反思]

（1）鋁和氯化銅反應(yīng)生成氯化鋁和紅色銅，化學(xué)方程式為；2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3，故填：2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3。

（2）溶液pH小于7呈酸性，鋁和酸反應(yīng)生成氫氣，故生成的氣體為氫氣，故填：氫氣。

[實(shí)驗(yàn)方案]溶液中含有Cl-，滴加適量AgNO3溶液會(huì)生成白色沉淀，溶液中含有Cu（NH3）2+置于空氣中一段時(shí)間會(huì)變?yōu)樗{(lán)色，故填：生成白色沉淀；溶液變?yōu)樗{(lán)色。

[反思與評(píng)價(jià)]通過(guò)圖2“溫度－時(shí)間變化曲線”發(fā)現(xiàn)加入鋁片之后溶液溫度升高，猜想加熱Cu與CuCl2反應(yīng)生成CuCl，可以加熱觀察是否產(chǎn)生白色沉淀，若加熱沉淀出現(xiàn)說(shuō)明Cu與CuCl2反應(yīng)生成CuCl，若不產(chǎn)生沉淀說(shuō)明Cu不與CuCl2反應(yīng)生成CuCl，故填：加熱觀察是否產(chǎn)生白色沉淀，若加熱沉淀出現(xiàn)說(shuō)明Cu與CuCl2反應(yīng)生成CuCl，若不產(chǎn)生沉淀說(shuō)明Cu不與CuCl2反應(yīng)生成CuCl。

｛思維拓展｝

A、在金屬活動(dòng)順序中，銅排在氫之后，銅與稀硫酸不反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；

B、在金屬活動(dòng)順序中，鋅排在銅之前，鋅的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；

C、燒杯中溶液的氫離子生成氫氣，酸性減弱，pH會(huì)逐漸增大，C正確；

D、該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，D錯(cuò)誤。

故選：ABD。

（2）設(shè)H2SO4質(zhì)量為x。

答：質(zhì)量為4.9g