“鋁和氯化銅溶液反應(yīng)”實驗中預(yù)料之外現(xiàn)象的研究

化學(xué)實驗中預(yù)料之外的現(xiàn)象往往包含我們還沒有認(rèn)識的事物規(guī)律。下面是某同學(xué)進(jìn)行“鋁和氯化銅溶液反應(yīng)”實驗時觀察到的預(yù)料之外的現(xiàn)象：

①鋁絲表面附上的銅沒有緊密吸附在鋁絲的表面而是呈蓬松的海綿狀；②反應(yīng)一段時間后有大量氣泡逸出，且在一段時間內(nèi)氣泡越來越快，經(jīng)點燃能發(fā)出爆鳴聲，證明是氫氣。

“科學(xué)研究還離不開合理的猜想和假設(shè)�！痹撏瑢W(xué)先從理論上猜想鋁絲表面產(chǎn)生氫氣的多種可能原因，再設(shè)計實驗驗證自己的猜想。

實驗操作及現(xiàn)象記錄：

取4根去油去銹的鋁絲為A組直接和下列溶液反應(yīng)，4根下半截纏上細(xì)銅絲的鋁絲為B組和下列溶液反應(yīng)，再取前面實驗中得到的附有海綿狀銅的4根鋁絲洗凈后作為C組和下列溶液反應(yīng)作比較，實驗現(xiàn)象記錄如下：

熱水

硫酸銅溶液（2.0mol/L）

氯化鋁熱溶液（2.0mol/L）

飽和氯化鈉

熱溶液

A

只在開始時

有少量氣泡

氣泡較多，但比同濃度的氯化銅溶液少

有氣泡，

比熱水多

氣泡比熱水稍多，但比氯化鋁溶液少

B

氣泡比相應(yīng)A多

氣泡比相應(yīng)A多

氣泡比相應(yīng)A多

氣泡比相應(yīng)A多

C

氣泡比相應(yīng)B多

氣泡比相應(yīng)B多

氣泡比相應(yīng)B多

氣泡比相應(yīng)B多

實驗現(xiàn)象說明氫氣的生成原因是多種因素作用的結(jié)果。試推測該同學(xué)原來的猜想有哪些（不一定填滿，不夠也可以自己添加）：

(1)反應(yīng)生成的銅和鋁組成原電池促進(jìn)鋁和水反應(yīng)；

(2)          ▲                               ；

(3)          ▲                               ；

(4)           ▲                               ；

(5)           ▲                               。

反應(yīng)放出的熱量使溶液溫度升高促進(jìn)鋁和水反應(yīng)放出氫氣；鋁和鋁離子水解生成的H+反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；氯離子對鋁和水反應(yīng)起了促進(jìn)作用；海綿狀銅作原電池電極促進(jìn)鋁和水反應(yīng)放出氫氣。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2010?南開區(qū)二模）下列實驗操作或?qū)嶒炇聦嵉臄⑹稣_的是
①③④⑥
①③④⑥
（填序號）．
①用稀HNO3清洗做過銀鏡反應(yīng)實驗的試管
②用瓷坩堝高溫熔融Fe（CrO2）2和Na2CO3的固體混合物
③讀取滴定管內(nèi)液體的體積，俯視讀數(shù)導(dǎo)致讀數(shù)偏小
④不慎將苯酚溶液沾到皮膚上，立即用酒精清洗
⑤向盛有沸水的燒杯中滴加FeCl3飽和溶液并長時間煮沸，以制備Fe（OH）3膠體
⑥向2.0mL濃度均為0.1mol/L的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol/L AgNO3
溶液，振蕩，沉淀呈黃色
（2）某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進(jìn)行研究．
（1）下表為“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”實驗報告的一部分：
實驗步驟 實驗現(xiàn)象
將打磨過的鋁片（過量）放入一定濃度的CuCl2溶液中 產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色

反應(yīng)結(jié)束后分離出溶液備用
紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中 一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色[其主要成分為Cu2（OH）2CO3]
①按反應(yīng)類型寫出實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各一個（是離子反應(yīng)的只寫離子方程式）：
置換反應(yīng)
2Al+6H+═2Al3++3H2↑ 或2Al+3Cu2+═2Al3++3Cu
2Al+6H+═2Al3++3H2↑ 或2Al+3Cu2+═2Al3++3Cu

化合反應(yīng)
2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2（OH）2CO3
2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2（OH）2CO3
．
②用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡．持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象是
有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失
有白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失
，解釋此現(xiàn)象的離子方程式是
Al3++3OH-═Al（OH）3↓ Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O
Al3++3OH-═Al（OH）3↓ Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O

（2）探究氧化銅性質(zhì)
①取A、B兩支試管，向A中先加入適量CuO粉末，再分別向A和B中加入等體積的3% H2O2溶液，只觀察到A中有大量氣泡．實驗結(jié)論是
CuO對H2O2的分解有催化作用
CuO對H2O2的分解有催化作用
．
②用收集氣體并測定其體積的方法探究試管A中反應(yīng)的速率，必需的實驗儀器有：
水槽（或集氣瓶）、導(dǎo)管、量筒、秒表
水槽（或集氣瓶）、導(dǎo)管、量筒、秒表
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進(jìn)行研究．
（1）下表為“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”實驗報告的一部分：
實驗步驟 實驗現(xiàn)象
將打磨過的鋁片（過量）放入一定濃度的CuCl2溶液中． 產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色．
反應(yīng)結(jié)束后分離出溶液備用
紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中． 一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色[視其主要成分為Cu2（OH）2CO3]
按反應(yīng)類型寫出實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各一個（是離子反應(yīng)的只寫離子方程式）
置換反應(yīng)
 
；
化合反應(yīng)
 
．
（2）用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡．持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可以觀察到的現(xiàn)象是
 
．
解釋此現(xiàn)象的離子方程式是
 
．
（3）工業(yè)上可用鋁與軟錳礦（主要成分為MnO2）反應(yīng)來．
①用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學(xué)方程式來表示）
 
．
②MnO2在H2O2分解反應(yīng)中作催化劑．若將適量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解產(chǎn)生Mn2+，該反應(yīng)的離子方程式是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源：2011-2012學(xué)年遼寧省實驗中學(xué)分校高二下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷（帶解析） 題型：實驗題

(15分)某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進(jìn)行研究。
（1?）下表為“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”實驗報告的一部分：

實驗步驟
實驗現(xiàn)象
將打磨過的鋁片?過量?放入一定濃度的CuCl2溶液中
產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色
反應(yīng)結(jié)束后分離出溶液備用
 
紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中
一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色[視其主要成分為
Cu2?OH?2CO3
 
按反應(yīng)類型寫出實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式各一個?是離子反應(yīng)的只寫離子方程式?
置換反應(yīng)____________，
化合反應(yīng)____________。
（2）用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________。
解釋此現(xiàn)象的離子方程式是_______________。
（3）工業(yè)上可用鋁與軟錳礦?主要成分為MnO2?反應(yīng)來冶煉金屬錳。
①用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是?用化學(xué)方程式表示?_____________________________。
② MnO2在H2O2分解反應(yīng)中作催化劑。若將適量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解產(chǎn)生Mn2＋，該反應(yīng)的離子方程式______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年湖南省高三第二次聯(lián)考（10月）化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進(jìn)行研究。

（1）下表為“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”實驗報告的一部分：

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

①將打磨過的鋁片（過量）放入一定濃度的CuCl­2溶液中。

產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色。

②反應(yīng)結(jié)束后分離出溶液備用。

 

③紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中。

一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色[視其主要成分為Cu2(OH)2CO3]。

 

按實驗中發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象寫出下列化學(xué)方程式（是離子反應(yīng)的只寫離子方程式）

①析出疏松的紅色固體                                                 ；

③一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色                                       。

（2）用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，兩極產(chǎn)生氣泡。持續(xù)電解，在陰極附近的溶液中還可觀察到的現(xiàn)象是                                                                             。

解釋此現(xiàn)象的離子方程式是                            、                                 。

（3）工業(yè)上可用鋁與軟錳礦（主要成分為MnO2）反應(yīng)來治煉金屬錳。

①用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學(xué)方程式表示）

                                                                    。

②MnO2在H2O2分解反應(yīng)中作催化劑。若將適量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解產(chǎn)生Mn2+，該反應(yīng)的離子方程式是                                                                    。

 

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