以Al和不同的铜盐溶液间的反应为实验对象,探索Al与不同铜盐溶液反应的多样*。 实验向试管中加入2ml溶液实验...
问题详情:
以Al和不同的铜盐溶液间的反应为实验对象,探索Al与不同铜盐溶液反应的多样*。
实验 | 向试管中加入2ml溶液 | 实验现象 |
实验Ⅰ:0.5mol/LCuCl2溶液 | 15s:大量气泡且有红*物质析出 60s:反应进一步加快且反应剧烈放热,液体几乎沸腾 120s:铝片反应完,试管中析出大量蓬松的红*物质 | |
实验Ⅱ:0.5mol/LCuSO4溶液 | 15s无明显现象 60s:铝片表面有极少气泡 120s:有少量气泡溢出,铝片边缘有很少红*物质生成 |
(1)对实验Ⅰ进行研究
①实验Ⅰ中生成红*物质的离子方程式为: __________________________________________
②请写出60s后反应进一步加快可能的原因(写出一条)________________________________________________________________
(2)对实验Ⅱ进行研究
①实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢,说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样*,其原因可能有:
②假设一:SO 4 2-对Al与Cu 2+的置换反应存在一定的抑制作用。
③假设二:________________________________________________
(3)为进一步研究上述假设,设计如下实验:
实验 | 向试管中加入2mL溶液 | 实验现象 |
实验Ⅲ:0.5mol/LCuCl2溶液+1g Na2SO4固体 | 加入 Na2SO4固体后速率几乎不变,仍有大量气泡产生,红*物质生成且剧烈放热,铝片反应完全,溶液沸腾 | |
实验Ⅳ:0.5mol/L CuCl2溶液+5g Na2SO4固体 | 加入Na2SO4固体后速率几乎不变,仍有大量气泡产生,红*物质生成且剧烈放热,铝片反应完全,溶液沸腾 | |
实验Ⅴ:0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NaCl固体 | 未加入 NaCl固体前几乎没现象,加入后,铝片表面迅速产生大量气体和红*物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全 | |
实验Ⅵ:0.5mol/LCuSO4溶液+_________ NH4Cl固体 | 未加入 NH4Cl固体前几乎没现象,加入后,铝片表面迅速产生大量气体和红*物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全 |
①实验Ⅵ的设计目的是:_______________________________________________
②其中,实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比,结论为:______________________________
③其中,实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比,结论为:________________________________
【回答】
2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu Al与置换出的Cu在**条件下形成原电池(或反应放热,温度升高导致速率加快) Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用 0.02mol 对照实验,排除Na+的干扰,*Na+对该反应不造成影响 SO42-对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用 Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用
【详解】
(1)①因Al比Cu活泼,实验Ⅰ中生成的红*物质应为Cu,发生反应的离子方程式为2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu;故*为2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu;
②结合影响反应速率的因素可知,60s后Al与置换出的Cu在**条件下形成原电池或反应放热,温度升高速率加快均能使反应加快;故*为Al与置换出的Cu在**条件下形成原电池(或反应放热,温度升高导致速率加快);
(2)根据实验现象可知,如果存在SO42-对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用,则同样有Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用的可能;故*为Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用;
(3) ①为保*反应前溶液中Cl-浓度相等,实验Ⅵ应添加0.02molNH4Cl固体;设计实验Ⅵ的目的是通过对照实验,排除Na+的干扰,*Na+对该反应不造成影响;故*为0.02mol 对照实验,排除Na+的干扰,*Na+对该反应不造成影响;
②实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比,结论为:SO42-对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用;故*为SO42-对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用;
③实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比,结论为:Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用;故*为Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用;
知识点:常见金属的活动*顺序及其应用
题型:实验,探究题