Question

有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中向10mL 2mol?L^-1的CuCl₂溶液里投入少量鋁片，并觀察到如下現(xiàn)象：
①鋁片表面立刻有紫紅色固體沉積，同時(shí)產(chǎn)生較多的無(wú)色氣體，此無(wú)色氣體與氧氣混合后點(diǎn)燃會(huì)發(fā)出爆鳴聲；
②溶液綠色變淡，繼而產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；
③混合液溫度升高甚至發(fā)燙，產(chǎn)生氣泡速率明顯加快，鋁片上下翻滾；
④混合液渾濁變黑．
已知：Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂+2H⁺，試回答下列問(wèn)題：
（1）現(xiàn)象③中產(chǎn)生氣泡速率明顯加快的兩個(gè)最主要的原因是

反應(yīng)放熱，溫度升高

；

形成Cu-Al原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)

．
（2）寫(xiě)出①中產(chǎn)生無(wú)色氣體反應(yīng)的離子方程式：

2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑

．
（3）混合液中最后產(chǎn)生的黑色沉淀物可能是

CuO

（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)熱的關(guān)系及原電池的構(gòu)成條件分析；
（2）根據(jù)鹽的類(lèi)型判斷溶液的酸堿性，根據(jù)金屬的活潑性判斷發(fā)生的反應(yīng)并寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式；
（3）根據(jù)藍(lán)色沉淀的性質(zhì)分析；

解答：解：（1）CuCl₂是強(qiáng)酸弱堿鹽，氯化銅水解使水溶液呈酸性，酸與金屬鋁的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的溫度越來(lái)越高，溫度越高，反應(yīng)速率越大；鋁能置換呈氯化銅中的銅，銅附著在鋁表面，具備構(gòu)成原電池的條件，所以形成了原電池，使反應(yīng)速率加快．
故答案為：反應(yīng)放熱，溫度升高；形成Cu-Al原電池，發(fā)生原電池反應(yīng)．
（2）CuCl₂是強(qiáng)酸弱堿鹽，氯化銅水解使水溶液呈酸性，鋁和酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，
所以離子方程式為2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
故答案為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
（3）氯化銅水解生成氫氧化銅和氯化氫，Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，隨著氫氣的不斷析出，促進(jìn)氯化銅的水解，當(dāng)氫氧化銅達(dá)一定量后會(huì)生成藍(lán)色氫氧化銅沉淀，氫氧化銅在較高條件下能分解生成黑色的氧化銅和水 Cu（OH）₂

△   .

CuO+H₂O，所以黑色物質(zhì)是氧化銅．
故答案為：CuO．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鹽類(lèi)水解、原電池工作原理、化學(xué)反應(yīng)與反應(yīng)熱的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)，知識(shí)點(diǎn)較多，屬于綜合題；通過(guò)本題可得：在金屬的置換反應(yīng)中，除了發(fā)生金屬的置換反應(yīng)外還有原電池反應(yīng)、鹽類(lèi)的水解反應(yīng)、金屬和酸的反應(yīng)等，情況較復(fù)雜，做習(xí)題時(shí)可根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析判斷發(fā)生的反應(yīng)．