Question

【題目】某小組同學(xué)利用下列實(shí)驗(yàn)探究金屬鋁與不同銅鹽溶液的反應(yīng)：

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)方案	現(xiàn)象
1	向5mLlmol/LCuSO4溶液中加入用砂紙打磨過的鋁片	鋁片表面無明顯現(xiàn)象，20min后鋁片表面有極少氣泡，且有很少量紅色物質(zhì)生成
2	向5mLlmol/LCuCl2溶液中加入用砂紙打磨過的鋁片	鋁片表面有氣泡產(chǎn)生，同時(shí)有紅色物質(zhì)析出，1min后反應(yīng)進(jìn)一步加快，放出大量的熱，有少量黑色固體生成。一段時(shí)間后燒杯底部出現(xiàn)白色沉淀

（1）打磨鋁片的目的是_____________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的紅色物質(zhì)是_______________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)2中“1min后反應(yīng)進(jìn)一步加快”的原因是________________________________。

（4）經(jīng)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1、2中產(chǎn)生的無色氣體是H2，黑色固體為CuO，試用離子方程式解釋H2產(chǎn)生的原因__________________________，用文字簡(jiǎn)述黑色固體產(chǎn)生的原因____________________________。

（5）依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)1、2現(xiàn)象推測(cè)并判斷，用砂紙打磨后的鋁片分別與H+濃度均為0.2molL-1的鹽酸和硫酸反應(yīng)，反應(yīng)速率：前者比后者____________（填“快”或“慢”）

（6）經(jīng)證明實(shí)驗(yàn)2 中白色沉淀的化學(xué)成分為CuCl。某同學(xué)猜測(cè)可能是Cu與CuCl2溶液反應(yīng)生成了CuCl，因?yàn)?/span>Cu具有________性。依據(jù)猜測(cè)他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取Cu粉與適量1mol/LCuCl2溶液混合，一段時(shí)間后觀察無白色沉淀產(chǎn)生。該同學(xué)再次分析Al 與CuCl2溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，證明了Cu與CuCl2溶液反應(yīng)生成了CuCl，他的改進(jìn)方法為__________________。

Answer 1

【答案】 除去表面的氧化物膜 Cu 或銅 Cu和Al在酸性條件下形成原電池，加快反應(yīng)速率 Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 2Al+6H+ = 3H2↑+2Al3+ Cu2+水解生成的 Cu(OH)2 受熱分解生成黑色的 CuO 快 還原 加熱后觀察

【解析】(1)打磨鋁片可以除去表面的氧化物薄膜，故答案為：除去表面的氧化物膜；

(2)鋁的活潑性比銅強(qiáng)，能夠置換出硫酸銅溶液中的銅，因此實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的紅色物質(zhì)是銅，故答案為：銅；

(3) “1min后，置換出來的Cu和Al在酸性條件下形成原電池，加快反應(yīng)速率，故答案為：Cu和Al在酸性條件下形成原電池，加快反應(yīng)速率；

(4)CuSO4是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解后溶液顯酸性，金屬鋁能夠與酸反應(yīng)放出氫氣，反應(yīng)過程中放出的熱量使水解生成的氫氧化銅分解為黑色的氧化銅，故答案為：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+、2Al+6H+ = 3H2↑+2Al3+； Cu2+水解生成的 Cu(OH)2 受熱分解生成黑色的 CuO；

(5)實(shí)驗(yàn)1水解生成硫酸，反應(yīng)速率慢，實(shí)驗(yàn)2水解生成鹽酸，反應(yīng)速率快，因此用砂紙打磨后的鋁片分別與H+濃度均為0.2molL-1的鹽酸和硫酸反應(yīng)，鹽酸反應(yīng)速率快，故答案為：快；

(6)銅是活潑性差一點(diǎn)的金屬，但反應(yīng)中仍能夠失去電子，體現(xiàn)還原性，因此猜測(cè)Cu與CuCl2溶液反應(yīng)生成了CuCl是合理的，鋁和氯化銅溶液反應(yīng)過程中有白色沉淀生成，反應(yīng)過程放出大量熱量，證明了Cu與CuCl2溶液反應(yīng)生成CuCl，可以加熱觀察是否生成白色沉淀，若加熱出現(xiàn)沉淀說明Cu與CuCl2溶液反應(yīng)生成了CuCl，若不出現(xiàn)沉淀說明Cu與CuCl2溶液不能反應(yīng)生成了CuCl，故答案為：加熱后觀察現(xiàn)象。