Question

【题目】某小组同学利用下列实验探究金属铝与不同铜盐溶液的反应：

实验	实验方案	现象
1	向5mLlmol/LCuSO4溶液中加入用砂纸打磨过的铝片	铝片表面无明显现象，20min后铝片表面有极少气泡，且有很少量红色物质生成
2	向5mLlmol/LCuCl2溶液中加入用砂纸打磨过的铝片	铝片表面有气泡产生，同时有红色物质析出，1min后反应进一步加快，放出大量的热，有少量黑色固体生成。一段时间后烧杯底部出现白色沉淀

（1）打磨铝片的目的是_____________________________。

（2）实验中出现的红色物质是_______________________________。

（3）实验2中“1min后反应进一步加快”的原因是________________________________。

（4）经检验实验1、2中产生的无色气体是H2，黑色固体为CuO，试用离子方程式解释H2产生的原因__________________________，用文字简述黑色固体产生的原因____________________________。

（5）依据上述实验1、2现象推测并判断，用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2molL-1的盐酸和硫酸反应，反应速率：前者比后者____________（填“快”或“慢”）

（6）经证明实验2 中白色沉淀的化学成分为CuCl。某同学猜测可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl，因为Cu具有________性。依据猜测他进行了如下实验：取Cu粉与适量1mol/LCuCl2溶液混合，一段时间后观察无白色沉淀产生。该同学再次分析Al 与CuCl2溶液反应的实验现象，改进实验方案，证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl，他的改进方法为__________________。

Answer 1

【答案】 除去表面的氧化物膜 Cu 或铜 Cu和Al在酸性条件下形成原电池，加快反应速率 Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+ 2Al+6H+ = 3H2↑+2Al3+ Cu2+水解生成的 Cu(OH)2 受热分解生成黑色的 CuO 快 还原 加热后观察

【解析】(1)打磨铝片可以除去表面的氧化物薄膜，故答案为：除去表面的氧化物膜；

(2)铝的活泼性比铜强，能够置换出硫酸铜溶液中的铜，因此实验中出现的红色物质是铜，故答案为：铜；

(3) “1min后，置换出来的Cu和Al在酸性条件下形成原电池，加快反应速率，故答案为：Cu和Al在酸性条件下形成原电池，加快反应速率；

(4)CuSO4是强酸弱碱盐，水解后溶液显酸性，金属铝能够与酸反应放出氢气，反应过程中放出的热量使水解生成的氢氧化铜分解为黑色的氧化铜，故答案为：Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+、2Al+6H+ = 3H2↑+2Al3+； Cu2+水解生成的 Cu(OH)2 受热分解生成黑色的 CuO；

(5)实验1水解生成硫酸，反应速率慢，实验2水解生成盐酸，反应速率快，因此用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2molL-1的盐酸和硫酸反应，盐酸反应速率快，故答案为：快；

(6)铜是活泼性差一点的金属，但反应中仍能够失去电子，体现还原性，因此猜测Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl是合理的，铝和氯化铜溶液反应过程中有白色沉淀生成，反应过程放出大量热量，证明了Cu与CuCl2溶液反应生成CuCl，可以加热观察是否生成白色沉淀，若加热出现沉淀说明Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl，若不出现沉淀说明Cu与CuCl2溶液不能反应生成了CuCl，故答案为：加热后观察现象。