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Mn2＋，該反應的離子方程式是_______________________。

 

Answer 1

（1）2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑或2Al＋3Cu2＋=2Al3＋＋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　Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH－=AlO2-＋2H2O

（3）①3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3　②MnO2＋H2O2＋2H＋=Mn2＋＋O2↑＋2H2O

【解析】（1）由CuCl2溶液中Cu2＋的水解使溶液呈酸性，所以會有2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，也有2Al＋3Cu2＋=2Al3＋＋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＋=Mn2＋＋O2↑＋2H2O。