Question

某課外小組對一些金屬單質和化合物的性質進行研究．
（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
①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．
②反應結束后分離出溶液備用．
③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[視其主要成分為Cu2（OH）2CO3]．

按實驗中發生反應的現象寫出下列化學方程式（是離子反應的只寫離子方程式）
①析出疏松的紅色固體

 

；
③一段時間后固體由紅色變為綠色

 

．
（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）反應來治煉金屬錳．
①用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學方程式表示）

 

．
②MnO₂在H₂O₂分解反應中作催化劑．若將適量MnO₂加入酸化后的H₂O₂溶液中，MnO₂溶解產生Mn²⁺，該反應的離子方程式是

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：（1）在金屬活動性順序中，鋁排在銅的前面，故鋁可以把氯化銅中的銅置換出來，得到的紅色固體為銅，露置在空氣中會與氧氣、水、二氧化碳共同作用生成銅銹，其成分為堿式碳酸銅，此物質不穩定，受熱易分解，根據這些知識就可以按要求寫出有關反應的化學方程式；
（2）實驗分離出的溶液是氯化鋁溶液，惰性電極電解陽極氯離子放電生成氯氣，陰極氫離子放電生成氫氣，附近氫氧根離子和鋁離子反應生成氫氧化鋁沉淀，隨氫氧根離子濃度增大，氫氧化鋁可以溶解于堿中；
（3）①高溫時，鋁與二氧化錳發生置換反應生成錳，為鋁熱反應；
②根據提供的反應物和產物及氧化還原反應可知Mn由+4價變為+2價，氧元素化合價肯定升高．

解答： 解：（1）將打磨過的鋁片放入氯化銅溶液中，析出紅色固體，說明鋁與氯化銅反應，銅被置換出來，同時生成氯化鋁，反應為2Al+3CuCl₂=3Cu+2AlCl₃，
離子方程式為：2Al+3Cu²⁺═2Al³⁺+3Cu 紅色的銅放在潮濕的空氣中變為綠色，是因為與氧氣、二氧化碳、水共同作用生成了銅銹堿式碳酸銅，該反應為2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃，
故答案為：2Al+3Cu²⁺═2Al³⁺+3Cu；2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃；
（2）實驗分離出的溶液是氯化鋁溶液，惰性電極電解陽極氯離子放電生成氯氣，陰極氫離子放電生成氫氣，附近氫氧根離子和鋁離子反應生成氫氧化鋁沉淀，隨氫氧根離子濃度增大，氫氧化鋁可以溶解于堿中，反應的離子方程式為：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失；Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）①高溫時，鋁與二氧化錳發生置換反應生成錳，反應的方程式為3MnO₂+4Al

高溫  .

3Mn+2Al₂O₃，故答案為：3MnO₂+4Al

高溫  .

3Mn+2Al₂O₃；
②根據氧化還原反應可知Mn由+4價變為+2價，氧化合價肯定升高，所以產物有氧氣生成，反應為MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．

點評：本題通過常見金屬及其化合物化學性質的實驗，考查了化學方程式的書寫及電解原理的產物判斷，完成此類題目，根據化學反應事實，寫出符合題意的化學方程式．