Question

某小组同学在实验室研究Al与CuCl₂溶液的反应．

实验操作	实验现象
	红色物质附着于铝片表面 大量无色气体从红色物质表面逸出，放出大量的热 烧杯底部出现白色沉淀

（1）现象中的红色物质是 ______ ．

（2）经检验现象中的无色气体为氢气．

①甲认为Al与H⁺反应产生了氢气，用离子方程式表示溶液中存在大量H⁺的原因 ______．

②氢气从红色物质表面逸出的原因是 ______ ．

（3）探究白色沉淀的化学成分．

查阅资料：Cu⁺可与浓氨水反应生成Cu(NH₃)₂⁺(无色)，该无色物质在空气中易被氧化变为蓝色．

乙认为白色沉淀可能是CuCl，并通过实验证明其猜测正确，实验步骤如下：

a.取白色沉淀，充分洗涤；

b.向其中加入浓氨水，沉淀溶解得到无色溶液，将无色溶液分为两份；

c.取其中一份无色溶液

d.将另一份无色溶液放置于空气中，一段时间后，溶液变为蓝色．

①步骤c的实验方案是 ______．

②用化学平衡移动原理解释CuCl溶于浓氨水的原因 ______．

（4）探究CuCl产生的原因．

①丙猜测可能是Cu与CuCl₂溶液反应生成了CuCl，因为Cu具有 ______性．

②取Cu粉与1mol/L CuCl₂溶液混合，无白色沉淀产生，丙再次分析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，改进之处是 ______ ．

Answer

Cu ； Cu和Al在酸性条件下形成原电池，Cu为正极，H+在正极表面得电子生成氢气 加入足量的稀硝酸，再滴加几滴硝酸银溶液 CuCl在水溶液中存在平衡：，加入浓氨水，浓氨水与Cu+反应生成Cu(NH3)2+，Cu+浓度减小，平衡正向移动，促进CuCl溶解 还原 加热

【解析】

（1）在金属活动顺序表中，排在前面的金属能从盐溶液中置换出后面的金属，铝和硫酸铜溶液发生置换反应生成铜；

（2）①氯化铜是强酸弱碱盐水解溶液显酸性；

②氯置换出铜附着在铝表面在电解质溶液中形成原电池反应，铜做负极，溶液中氢离子在铜电极发生还原反应生成氢气；

（3）①依据实验步骤可知步骤d是验证Cu+可与浓氨水反应生成Cu(NH3)2+(无色)，该无色物质在空气中易被氧化变为蓝色，所以步骤c是验证白色沉淀可能是CuCl，检验反应后的溶液中是否含氯离子；

②氯化亚铜白色沉淀在水溶液中存在沉淀溶解平衡，加入浓氨水会和亚铜离子形成Cu(NH3)2+(无色)，平衡正向进行促进沉淀溶解；

（4）①若是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl，元素化合价分析可知铜化合价0价变化为价，元素化合价升高失电子做还原剂发生氧化反应；

②铝和氯化铜溶液反应过程中有白色沉淀生成，反应过程非常大量热量，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．

（1）铝的活泼些大于铜，和硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，铝表面析出红色的铜；

（2）①氯化铜是强酸弱碱盐水解溶液显酸性，，溶液中存在大量H+的原因是因为水解生成的，反应的离子方程式为：；

②氯置换出铜附着在铝表面在电解质溶液中形成原电池反应，铜做负极，溶液中氢离子在铜电极发生还原反应生成氢气，电极反应为；

（3）①依据实验步骤可知步骤d是验证Cu+可与浓氨水反应生成Cu(NH3)2+(无色)，该无色物质在空气中易被氧化变为蓝色，所以步骤c是验证白色沉淀可能是CuCl，检验反应后的溶液中是否含氯离子，步骤c的实验方案是加入足量的稀硝酸，再滴加几滴硝酸银溶液，观察是否生成白色沉淀判断氯离子的存在；

②氯化亚铜白色沉淀在水溶液中存在沉淀溶解平衡，加入浓氨水会和亚铜离子形成Cu(NH3)2+(无色)，平衡正向进行促进沉淀溶解，用化学平衡移动原理解释CuCl溶于浓氨水的原因是：CuCl在水溶液中存在平衡：，加入浓氨水，浓氨水与Cu+反应生成Cu(NH3)2+，Cu+浓度减小，平衡正向移动，促进CuCl溶解；

（4）①若是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl，元素化合价分析可知铜化合价0价变化为价，元素化合价升高失电子做还原剂发生氧化反应，铜表现的是还原性；

②铝和氯化铜溶液反应过程中有白色沉淀生成，反应过程非常大量热量，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。