Question

某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。

（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
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[设其主要成分为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以观察到的现象是__________________________________________________。

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用铝与软锰矿炼锰的原理是（用化学方程式来表示）________________________。

②MnO₂在H₂O₂分解反应中作催化剂。若将适量MnO₂加入酸化的H₂O₂溶液中，MnO₂溶解产生Mn^2＋，该反应的离子方程式是_______________________。

Answer

（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－=AlO2-＋2H2O

（3）①3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3 ②MnO2＋H2O2＋2H＋=Mn2＋＋O2↑＋2H2O

【解析】（1）由CuCl2溶液中Cu2＋的水解使溶液呈酸性，所以会有2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，也有2Al＋3Cu2＋=2Al3＋＋3Cu；单质铜在潮湿空气中由红色变为绿色，化学方程式可写出2Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2（OH）2CO3。

（2）用石墨作电极，电解AlCl3溶液，电解的化学方程式为：2AlCl3＋6H2O2Al（OH）3↓＋3H2↑＋3Cl2↑。

持续电解，电解水，阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－从而使阴极区OH－浓度增大，所以会看到有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失。

（3）①类似于铝热反应。②根据题意可写出离子方程式：MnO2＋H2O2＋2H＋=Mn2＋＋O2↑＋2H2O。