Question

某課外小組對一些金屬單質和化合物的性質進行探究。
（1）下表為“鋁與氯化銅溶液反應”實驗報告的一部分：

實驗步驟	實驗現象
將打磨過的鋁片（過量）放入一定濃度的CuCl2溶液中	產生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變為無色
反應結束后分離出溶液備用
紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中	一段時間后固體由紅色變為綠色[設其主要成分為Cu2（OH）2CO3]

 
按反應類型寫出實驗中發生反應的化學方程式各一個（是離子反應的只寫離子方程式）
置換反應_________________________________________________________；
化合反應_________________________________________________________。
（2）用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產生氣泡。持續電解，在陰極附近的溶液中還可以觀察到的現象是__________________________________________________。
解釋此現象的離子方程式是___________________________________________。
（3）工業上可用鋁與軟錳礦（主要成分為MnO₂）反應來冶煉金屬錳。
①用鋁與軟錳礦煉錳的原理是（用化學方程式來表示）________________________。
②MnO₂在H₂O₂分解反應中作催化劑。若將適量MnO₂加入酸化的H₂O₂溶液中，MnO₂溶解產生Mn^2＋，該反應的離子方程式是_______________________。

Answer 1

（1）2Al＋6H^＋=2Al^3＋＋3H₂↑或2Al＋3Cu^2＋=2Al^3＋＋3Cu　2Cu＋O₂＋H₂O＋CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃
（2）有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失　Al^3＋＋3OH^－=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃＋OH^－=AlO₂^-＋2H₂O
（3）①3MnO₂＋4Al3Mn＋2Al₂O₃　②MnO₂＋H₂O₂＋2H^＋=Mn^2＋＋O₂↑＋2H₂O

（1）由CuCl₂溶液中Cu^2＋的水解使溶液呈酸性，所以會有2Al＋6H^＋=2Al^3＋＋3H₂↑，也有2Al＋3Cu^2＋=2Al^3＋＋3Cu；單質銅在潮濕空氣中由紅色變為綠色，化學方程式可寫出2Cu＋O₂＋H₂O＋CO₂=Cu₂（OH）₂CO₃。
（2）用石墨作電極，電解AlCl₃溶液，電解的化學方程式為：2AlCl₃＋6H₂O2Al（OH）₃↓＋3H₂↑＋3Cl₂↑。
持續電解，電解水，陰極：2H₂O＋2e^－=H₂↑＋2OH^－從而使陰極區OH^－濃度增大，所以會看到有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失。
（3）①類似于鋁熱反應。②根據題意可寫出離子方程式：MnO₂＋H₂O₂＋2H^＋=Mn^2＋＋O₂↑＋2H₂O。