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 “铝和氯化铜溶液反应”实验中预料之外现象的研究

化学实验中预料之外的现象往往包含我们还没有认识的事物规律。下面是某同学进行“铝和氯化铜溶液反应”实验时观察到的预料之外的现象:

①铝丝表面附上的铜没有紧密吸附在铝丝的表面而是呈蓬松的海绵状;②反应一段时间后有大量气泡逸出,且在一段时间内气泡越来越快,经点燃能发出爆鸣声,证明是氢气。

“科学研究还离不开合理的猜想和假设。”该同学先从理论上猜想铝丝表面产生氢气的多种可能原因,再设计实验验证自己的猜想。

实验操作及现象记录:

取4根去油去锈的铝丝为A组直接和下列溶液反应,4根下半截缠上细铜丝的铝丝为B组和下列溶液反应,再取前面实验中得到的附有海绵状铜的4根铝丝洗净后作为C组和下列溶液反应作比较,实验现象记录如下:

热水

硫酸铜溶液(2.0mol/L)

氯化铝热溶液(2.0mol/L)

饱和氯化钠

热溶液

A

只在开始时

有少量气泡

气泡较多,但比同浓度的氯化铜溶液少

有气泡,

比热水多

气泡比热水稍多,但比氯化铝溶液少

B

气泡比相应A多

气泡比相应A多

气泡比相应A多

气泡比相应A多

C

气泡比相应B多

气泡比相应B多

气泡比相应B多

气泡比相应B多

实验现象说明氢气的生成原因是多种因素作用的结果。试推测该同学原来的猜想有哪些(不一定填满,不够也可以自己添加):

(1)反应生成的铜和铝组成原电池促进铝和水反应;

(2)          ▲                              

(3)          ▲                               

(4)           ▲                              

(5)           ▲                              

反应放出的热量使溶液温度升高促进铝和水反应放出氢气;铝和铝离子水解生成的H+反应产生氢气;氯离子对铝和水反应起了促进作用;海绵状铜作原电池电极促进铝和水反应放出氢气。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2010?南开区二模)下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是
①③④⑥
①③④⑥
(填序号).
①用稀HNO3清洗做过银镜反应实验的试管
②用瓷坩埚高温熔融Fe(CrO22和Na2CO3的固体混合物
③读取滴定管内液体的体积,俯视读数导致读数偏小
④不慎将苯酚溶液沾到皮肤上,立即用酒精清洗
⑤向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸,以制备Fe(OH)3胶体
⑥向2.0mL浓度均为0.1mol/L的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol/L AgNO3
溶液,振荡,沉淀呈黄色
(2)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
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[其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
①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
2Al+6H+═2Al3++3H2↑ 或2Al+3Cu2+═2Al3++3Cu
2Al+6H+═2Al3++3H2↑ 或2Al+3Cu2+═2Al3++3Cu

化合反应
2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3
2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3

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
有白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失
有白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失
,解释此现象的离子方程式是
Al3++3OH-═Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
Al3++3OH-═Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O

(2)探究氧化铜性质
①取A、B两支试管,向A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡.实验结论是
CuO对H2O2的分解有催化作用
CuO对H2O2的分解有催化作用

②用收集气体并测定其体积的方法探究试管A中反应的速率,必需的实验仪器有:
水槽(或集气瓶)、导管、量筒、秒表
水槽(或集气瓶)、导管、量筒、秒表

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科目:高中化学 来源: 题型:

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
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.
①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(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的溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是
 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年辽宁省实验中学分校高二下学期期末考试化学试卷(带解析) 题型:实验题

(15分)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
 
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?_____________________________。
② MnO2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______________________________。

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科目:高中化学 来源:2013-2014学年湖南省高三第二次联考(10月)化学试卷(解析版) 题型:填空题

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

①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。

②反应结束后分离出溶液备用。

 

③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]。

 

按实验中发生反应的现象写出下列化学方程式(是离子反应的只写离子方程式)

①析出疏松的红色固体                                                 

③一段时间后固体由红色变为绿色                                      

(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)反应来治炼金属锰。

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                                                                    

 

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