以Al和不同的銅鹽溶液間的反應為實驗對象,探索Al與不同銅鹽溶液反應的多樣*。 實驗向試管中加入2ml溶液實驗...
問題詳情:
以Al和不同的銅鹽溶液間的反應為實驗對象,探索Al與不同銅鹽溶液反應的多樣*。
實驗 | 向試管中加入2ml溶液 | 實驗現象 |
實驗Ⅰ:0.5mol/LCuCl2溶液 | 15s:大量氣泡且有紅*物質析出 60s:反應進一步加快且反應劇烈放熱,液體幾乎沸騰 120s:鋁片反應完,試管中析出大量蓬鬆的紅*物質 | |
實驗Ⅱ:0.5mol/LCuSO4溶液 | 15s無明顯現象 60s:鋁片表面有極少氣泡 120s:有少量氣泡溢出,鋁片邊緣有很少紅*物質生成 |
(1)對實驗Ⅰ進行研究
①實驗Ⅰ中生成紅*物質的離子方程式為: __________________________________________
②請寫出60s後反應進一步加快可能的原因(寫出一條)________________________________________________________________
(2)對實驗Ⅱ進行研究
①實驗Ⅱ反應明顯比實驗Ⅰ緩慢,説明Al與不同的銅鹽溶液反應呈現多樣*,其原因可能有:
②假設一:SO 4 2-對Al與Cu 2+的置換反應存在一定的抑制作用。
③假設二:________________________________________________
(3)為進一步研究上述假設,設計如下實驗:
實驗 | 向試管中加入2mL溶液 | 實驗現象 |
實驗Ⅲ:0.5mol/LCuCl2溶液+1g Na2SO4固體 | 加入 Na2SO4固體後速率幾乎不變,仍有大量氣泡產生,紅*物質生成且劇烈放熱,鋁片反應完全,溶液沸騰 | |
實驗Ⅳ:0.5mol/L CuCl2溶液+5g Na2SO4固體 | 加入Na2SO4固體後速率幾乎不變,仍有大量氣泡產生,紅*物質生成且劇烈放熱,鋁片反應完全,溶液沸騰 | |
實驗Ⅴ:0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NaCl固體 | 未加入 NaCl固體前幾乎沒現象,加入後,鋁片表面迅速產生大量氣體和紅*物質,溶液温度上升至沸騰,鋁反應完全 | |
實驗Ⅵ:0.5mol/LCuSO4溶液+_________ NH4Cl固體 | 未加入 NH4Cl固體前幾乎沒現象,加入後,鋁片表面迅速產生大量氣體和紅*物質,溶液温度上升至沸騰,鋁反應完全 |
①實驗Ⅵ的設計目的是:_______________________________________________
②其中,實驗Ⅰ與實驗Ⅲ、Ⅳ做對比,結論為:______________________________
③其中,實驗Ⅱ與實驗Ⅴ、Ⅵ做對比,結論為:________________________________
【回答】
2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu Al與置換出的Cu在**條件下形成原電池(或反應放熱,温度升高導致速率加快) Cl-對Al與Cu2+的置換反應存在促進作用 0.02mol 對照實驗,排除Na+的干擾,*Na+對該反應不造成影響 SO42-對Al與Cu2+的置換反應沒有抑制作用 Cl-對Al與Cu2+的置換反應存在促進作用
【詳解】
(1)①因Al比Cu活潑,實驗Ⅰ中生成的紅*物質應為Cu,發生反應的離子方程式為2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu;故*為2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu;
②結合影響反應速率的因素可知,60s後Al與置換出的Cu在**條件下形成原電池或反應放熱,温度升高速率加快均能使反應加快;故*為Al與置換出的Cu在**條件下形成原電池(或反應放熱,温度升高導致速率加快);
(2)根據實驗現象可知,如果存在SO42-對Al與Cu2+的置換反應存在一定的抑制作用,則同樣有Cl-對Al與Cu2+的置換反應存在促進作用的可能;故*為Cl-對Al與Cu2+的置換反應存在促進作用;
(3) ①為保*反應前溶液中Cl-濃度相等,實驗Ⅵ應添加0.02molNH4Cl固體;設計實驗Ⅵ的目的是通過對照實驗,排除Na+的干擾,*Na+對該反應不造成影響;故*為0.02mol 對照實驗,排除Na+的干擾,*Na+對該反應不造成影響;
②實驗Ⅰ與實驗Ⅲ、Ⅳ做對比,結論為:SO42-對Al與Cu2+的置換反應沒有抑制作用;故*為SO42-對Al與Cu2+的置換反應沒有抑制作用;
③實驗Ⅱ與實驗Ⅴ、Ⅵ做對比,結論為:Cl-對Al與Cu2+的置換反應存在促進作用;故*為Cl-對Al與Cu2+的置換反應存在促進作用;
知識點:常見金屬的活動*順序及其應用
題型:實驗,探究題