Question

【题目】兴趣小组的同学对金属的某些性质进行相关探究。

（实验回顾）

（1）如图所示，将两块金属片进行相互刻划。该实验的目的是_____。

（2）用坩埚钳夹住一块铝箔在酒精灯上加热至较高温度时，轻轻摇晃，发现熔化的铝不滴落，好像有一层膜兜着（资料：铝的熔点660℃，氧化铝的熔点2054℃。）。请解释原因_____。

（实验探究）铝与氯化铜溶液的反应

将打磨过的铝片放在15%氯化铜溶液中，观察到铝片表面逸出大量无色气体，且附着红色物质，过一段时间还有白色沉淀产生。利用温度传感器和pH传感器监测实验过程中的相关数据（如图所示）。

（实验反思）

（1）写出生成红色物质的化学方程式为_____。

（2）结合图1分析，铝和氯化铜溶液反应生成的无色气体是_____（填名称）。

（提出问题）白色沉淀的化学成分是什么？

（查阅资料）

①氢氧化铝、氯化亚铜（CuCl）均是难溶于水的白色固体。

②CuCl可与浓氨水反应生成无色的Cu（NH3）2+和Cl—。

③Cu（NH3）2+在空气中易被氧化变为蓝色；Cl—可与硝酸银溶液反应，产生白色沉淀。

（实验方案）将上述实验中产生的沉淀过滤出来，并洗涤干净后，加入浓氨水，沉淀部分溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份，进行实验。

操作步骤	实验现象	实验结论
用试管取其中一份溶液，滴加适量AgNO3溶液	_____	该溶液中含有Cl—
将另一份溶液置于空气中一段时间	_____	该溶液中含有Cu（NH3）2+

（实验结论）通过实验可以确定，该白色固体是CuCl。

（反思与评价）

（1）小组同学将Cu粉与15%CuCl2溶液混合，没有观察到白色沉淀。在老师的启发下，结合图2“温度－时间变化曲线”，对实验进行改进，确证了Cu与CuCl2溶液反应生成CuCl。请你写出改进后的实验方案是_____。

（2）经过讨论CuCl是Cu与CuCl2化合反应生成。

（思维拓展）

（1）金属锌、铜和稀硫酸构成化学电池（如图）。观察到铜片表面有气泡（H2），小电珠发光、烧杯中溶液始终无色。下列关于实验的分析不正确的是_____（填序号）。

A 铜与稀硫酸发生了置换反应

B 铜的金属活动性变得比锌强

C 烧杯中溶液的pH会逐渐增大

D 该装置将电能转化为化学能

（2）某工厂化验室用20%NaOH溶液来中和上图实验前烧杯中的H2SO4，共消耗NaOH溶液20g，反应后的溶液呈中性，则上图烧杯中原来所含H2SO4的质量为_____（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】比较硬度 氧气和铝生成了一层致密的氧化铝氧化膜，氧化铝的熔点高于铝。 2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3 氢气 生成白色沉淀 溶液变为蓝色 加热观察是否产生白色沉淀，若加热沉淀出现说明Cu与CuCl2反应生成CuCl，若不产生沉淀说明Cu不与CuCl2反应生成CuCl。 ABD 4.9g（详见解析）

【解析】

[实验回顾]｝

（1）如图所示，将两块金属片进行相互刻划目的比较其硬度，故填：比较硬度。

（2）氧气和铝生成了一层致密的氧化铝氧化膜，氧化铝的熔点高于铝。故用坩埚钳夹住一块铝箔在酒精灯上加热至较高温度时，发现熔化的铝不滴落，好像有一层膜兜着，故填：氧气和铝生成了一层致密的氧化铝氧化膜，氧化铝的熔点高于铝。。

[实验反思]

（1）铝和氯化铜反应生成氯化铝和红色铜，化学方程式为；2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3，故填：2Al+3CuCl2=3Cu+2AlCl3。

（2）溶液pH小于7呈酸性，铝和酸反应生成氢气，故生成的气体为氢气，故填：氢气。

[实验方案]溶液中含有Cl-，滴加适量AgNO3溶液会生成白色沉淀，溶液中含有Cu（NH3）2+置于空气中一段时间会变为蓝色，故填：生成白色沉淀；溶液变为蓝色。

[反思与评价]通过图2“温度－时间变化曲线”发现加入铝片之后溶液温度升高，猜想加热Cu与CuCl2反应生成CuCl，可以加热观察是否产生白色沉淀，若加热沉淀出现说明Cu与CuCl2反应生成CuCl，若不产生沉淀说明Cu不与CuCl2反应生成CuCl，故填：加热观察是否产生白色沉淀，若加热沉淀出现说明Cu与CuCl2反应生成CuCl，若不产生沉淀说明Cu不与CuCl2反应生成CuCl。

｛思维拓展｝

A、在金属活动顺序中，铜排在氢之后，铜与稀硫酸不反应，故A错误；

B、在金属活动顺序中，锌排在铜之前，锌的金属活动性比铜强，故B错误；

C、烧杯中溶液的氢离子生成氢气，酸性减弱，pH会逐渐增大，C正确；

D、该装置将化学能转化为电能，D错误。

故选：ABD。

（2）设H2SO4质量为x。

答：质量为4.9g