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  • 1. (2017·门头沟模拟) 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性.

    实验

    向试管中加入2mL溶液

    实验现象

    实验Ⅰ:0.5mol/LCuCl2溶液

    15s:大量气泡且有红色物质析出

    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色物质

    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,铝片边缘有很少红色物质生成

    1. (1) 对实验Ⅰ进行研究②④

      ①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式为:

      ②经检验实验Ⅰ中产生的气体为氢气,用离子方程式解释溶液中存在H+的原因:

      ③请写出60s后反应进一步加快可能的原因(写出两条)

    2. (2) 对实验Ⅱ进行研究

      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性,其原因可能有:

      假设一:SO42对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用.

      假设二:

    3. (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,红色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,红色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色物质,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色物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全

      实验Ⅵ的设计目的是:

      其中,实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比,结论为:

      其中,实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比,结论为:

    4. (4) 请设计实验证明Cl对Al与H+的反应同样起到相似的作用:

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