研究小組進(jìn)行如圖1所示實(shí)驗(yàn),試劑A為0.2 mol/LCuSO4溶液,發(fā)現(xiàn)鋁條表面無(wú)明顯變化,于是改變實(shí)驗(yàn)條件,探究鋁和CuSO4溶液、CuCl2溶液反應(yīng)的影響因素。用不同的試劑A 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1~實(shí)驗(yàn)4,并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
試劑A |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
1 |
0.2 mol/LCuCl2溶液 |
鋁條表面有氣泡產(chǎn)生,并有紅色固體析出 |
2 |
0.2 mol/LCuSO4 溶液,再加入一定質(zhì)量的NaCl固體 |
開(kāi)始鋁條表面無(wú)明顯變化,加NaCl后,鋁條表面有氣泡產(chǎn)生,并有紅色固體析出 |
3 |
2 mol/LCuSO4溶液 |
鋁條表面有少量氣泡產(chǎn)生,并有少量紅色固體 |
4 |
2 mol/LCuCl2溶液 |
反應(yīng)非常劇烈,有大量氣泡產(chǎn)生,溶液變成棕褐色,有紅色固體和白色固體生成 |
(1)實(shí)驗(yàn)1中,鋁條表面析出紅色固體的反應(yīng)的離子方程式為
3Cu2++2Al=2Al3++3Cu
3Cu2++2Al=2Al3++3Cu
。
(2)實(shí)驗(yàn)2的目的是證明銅鹽中的陰離子Cl
-是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)迅速發(fā)生的原因,實(shí)驗(yàn)2中加入NaCl固體的質(zhì)量為
0.117
0.117
g。
(3)實(shí)驗(yàn)3的目的是
證明增大CuSO4溶液的濃度能夠使Al和CuSO4的反應(yīng)發(fā)生
證明增大CuSO4溶液的濃度能夠使Al和CuSO4的反應(yīng)發(fā)生
。
(4 )經(jīng)檢驗(yàn)可知,實(shí)驗(yàn)4中白色固體為CuCl.甲同學(xué)認(rèn)為產(chǎn)生白色固體的原因可能是發(fā)生了Cu+CuCl
2=2CuCl 的反應(yīng),他設(shè)計(jì)了如圖2所示實(shí)驗(yàn)證明該反應(yīng)能夠發(fā)生。
①A極的電極材料是
金屬銅
金屬銅
。
②能證明該反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),兩極均有白色沉淀生成
電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),兩極均有白色沉淀生成
。
(5)為探究實(shí)驗(yàn)4中溶液呈現(xiàn)棕褐色的原因,分別取白色CuCl固體進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
i |
加入濃NaCl溶液 |
沉淀溶解,形成無(wú)色溶液 |
ii |
加入飽和AlCl3溶液 |
沉淀溶解,形成褐色溶液 |
iii |
向i所得溶液中加入2 mol/LCuCl2溶液 |
溶液由無(wú)色變?yōu)楹稚?/td>
|
查閱資料知:CuCl難溶于水,能溶解在Cl
-濃度較大的溶液中,生成[CuCl
2]
-絡(luò)離子,用水稀釋含[CuCl
2]
-的溶液時(shí)會(huì)重新析出CuCl沉淀。
①由上述實(shí)驗(yàn)及資料可推斷,實(shí)驗(yàn)4中溶液呈棕褐色的原因可能是[CuCl
2]
-與
Al3+、Cu2+
Al3+、Cu2+
作用的結(jié)果。
②為確證實(shí)驗(yàn)4所得的棕褐色溶液中含有[CuCl
2]
-,應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是
取適量實(shí)驗(yàn)4的棕褐色溶液,加水稀釋?zhuān)^察是否出現(xiàn)白色沉淀
取適量實(shí)驗(yàn)4的棕褐色溶液,加水稀釋?zhuān)^察是否出現(xiàn)白色沉淀
。
(6)上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,鋁和CuSO
4溶液、CuCl
2溶液的反應(yīng)現(xiàn)象與
銅鹽中陰離子的種類(lèi)、銅鹽溶液的濃度等
銅鹽中陰離子的種類(lèi)、銅鹽溶液的濃度等
有關(guān)。