13.(2007年北京)某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤 |
实验现象 |
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 |
产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色 |
反应结束后分离出溶液备用 |
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红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中 |
一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3] |
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应____________________,
化合反应__________________________________。
(2)用石墨作电极,电解上述实验分离出的溶液,两极产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_____________________________________________________。
解释此现象的离子方程式是______________________________________________。
(3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示)
________________________________________________________________________。
②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是______________________________________。
[解析] (1)根据实验现象,产生气泡应为H2,红色固体为Cu,最后无色溶液为AlCl3溶液。
(2)电解AlCl3溶液时阳极是2Cl--2e-===Cl2↑,阴极是2H++2e-===H2↑,而H+是由水电离产生的,大量H+放电,破坏水的电离平衡,OH-增多,则在阴极会出现Al3++3OH-===Al(OH)3↓后白色沉淀又溶解。
(3)方程式的书写注意配平、条件。
[答案] (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,后沉淀逐渐溶解至消失
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(3)①3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3
②MnO2+H2O2+2H+===Mn2++O2↑+2H2O