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1、实验探究实验探究 Al Al及其化合物的性质与及其化合物的性质与 实验探究实验探究 铝的化学性质比较活泼，可以与酸、碱、盐都铝的化学性质比较活泼，可以与酸、碱、盐都发生反应，有的反应比较复杂可能涉及多个反应。发生反应，有的反应比较复杂可能涉及多个反应。某课外小组对一些某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。金属单质和化合物的性质进行研究。（1 1）下表为）下表为“铝与氯化铜溶液反应铝与氯化铜溶液反应”实验报告实验报告的一部分：的一部分：实验步骤实验步骤实验现象实验现象将打磨过的铝片（过量）放将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的入一定浓度的CuClCuCl2 2溶液中溶液中产生气泡，析出
2、疏松的红色产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色固体，溶液逐渐变为无色反应结束后分离出溶液备用反应结束后分离出溶液备用红色固体用蒸馏水洗涤后，红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中置于潮湿空气中一段时间后固体由红色变为一段时间后固体由红色变为绿色视其主要成分为绿色视其主要成分为CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3【实验探究实验探究1 1】2021/8/9 星期一1按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各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）一个（是离子反应的只写离子方程式）置换反应置换反应 ；化合反应化合反应 。（2 2）用石墨作电
3、极，电解上述实验分离出的溶液，）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还可观察到的现象是 。解释此现象的离子方程式是解释此现象的离子方程式是 。(3)(3)工业上可用铝与软锰矿工业上可用铝与软锰矿(主要成分为主要成分为MnOMnO2 2)反反应来冶炼金属锰。应来冶炼金属锰。用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示）表示）。2021/8/9 星期一2MnOMnO2 2在在H H2 2O O2 2分解反应中作催化剂。若将适量分解反应中作催化剂。若将适量
4、MnOMnO2 2加入酸化后的加入酸化后的H H2 2O O2 2溶液中，溶液中，MnOMnO2 2溶解产生溶解产生MnMn2 2，该，该反应的离子方程式是反应的离子方程式是 。解析解析 （1 1）由）由CuClCuCl2 2溶液中溶液中CuCu2+2+的水解使溶液呈酸的水解使溶液呈酸性，所以会有性，所以会有2Al+6H2Al+6H+2Al2Al3+3+3H+3H2 2,也也有有2Al+3Cu2Al+3Cu2+2+2Al2Al3+3+3Cu;+3Cu;单质铜在潮湿单质铜在潮湿空气中由红色变为绿色，化学方程式可写成：空气中由红色变为绿色，化学方程式可写成：2Cu+O2Cu+O2 2+H+H2 2
5、O+COO+CO2 2 CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3。（2 2）用石墨作电极）用石墨作电极,电解电解AlClAlCl3 3溶液溶液,电解的方程式电解的方程式为：为：2AlCl2AlCl3 3+6H+6H2 2O O 2Al(OH)2Al(OH)3 3+3H+3H2 2+3Cl+3Cl2 2持续电解持续电解,电解水电解水,阴极：阴极：2H2H2 2O+2eO+2e-H H2 2+2OH+2OH-电解电解2021/8/9 星期一3从而使阴极区从而使阴极区OHOH-浓度增大，所以会看到有白色沉浓度增大，所以会看到有白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失。淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失
6、。（3 3）类似于铝热反应类似于铝热反应根据题意可写出离子方程式：根据题意可写出离子方程式：MnOMnO2 2+H+H2 2O O2 2+2H+2H+Mn Mn2+2+O+O2 2+2H+2H2 2O O答案答案 （1 1）2Al+6H2Al+6H+2Al 2Al3+3+3H+3H2 2或或2Al+3Cu2Al+3Cu2+2+2Al 2Al3+3+3Cu+3Cu2Cu+O2Cu+O2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 Cu Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3（2 2）生成白色沉淀）生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解至消失后沉淀逐渐溶解至消失AlAl3+3+3OH+3OH-Al(OH
7、)Al(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-+2H +2H2 2O O（3 3）3MnO3MnO2 2+4Al 3Mn+2Al+4Al 3Mn+2Al2 2O O3 3MnOMnO2 2+H+H2 2O O2 2+2H+2H+Mn Mn2+2+O+O2 2+2H+2H2 2O O2021/8/9 星期一4【实验探究实验探究2 2】某研究小组探究】某研究小组探究MgClMgCl2 2和和AlClAlCl3 3混合混合 溶液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀及沉淀溶溶液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀及沉淀溶解解 的情况，实验过程中可能用到的仪器与药品的情况，实验过程中可能用到的仪器与药品如
8、如 下：下：过滤装置，烧杯，滴管，过滤装置，烧杯，滴管，0.5 mol/L MgCl0.5 mol/L MgCl2 2、AlCl AlCl3 3各各100 mL,1 mol/L NaOH100 mL,1 mol/L NaOH溶液，溶液，1 mol/L1 mol/L盐盐 酸酸 探究一：实验开始时产生沉淀的成分探究一：实验开始时产生沉淀的成分 【假设一】实验开始时产生的沉淀是【假设一】实验开始时产生的沉淀是Mg(OH)Mg(OH)2 2 【假设二】【假设二】【假设三】实验开始时产生的沉淀是【假设三】实验开始时产生的沉淀是Al(OH)Al(OH)3 3和和 Mg(OH)Mg(OH)2 22021/8
9、/9 星期一5基于假设二成立，请利用下表完成实验过程：基于假设二成立，请利用下表完成实验过程：实验步骤实验步骤预期实验现象预期实验现象预期实验结论预期实验结论2021/8/9 星期一6探究二：何时产生氢氧化镁沉淀探究二：何时产生氢氧化镁沉淀实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论另取另取0.5 mol/L 0.5 mol/L MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3溶液各溶液各30 mL30 mL于不同烧杯中于不同烧杯中向向0.5 mol/L 0.5 mol/L AlClAlCl3 3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液至刚好反应溶液至刚好反应完全完全产生沉淀，沉淀产
10、生沉淀，沉淀增多，沉淀溶解，增多，沉淀溶解，沉淀消失沉淀消失产生氢氧化铝沉产生氢氧化铝沉淀，加过量的氢淀，加过量的氢氧化钠溶液后氢氧化钠溶液后氢氧化铝又溶解氧化铝又溶解将将MgClMgCl2 2溶液全部溶液全部倒入倒入反应后的溶液反应后的溶液中中产生大量白色沉产生大量白色沉淀淀2021/8/9 星期一7请用离子方程式表示上述实验步骤请用离子方程式表示上述实验步骤的结论：的结论：。由探究一、二分析可知，当向相同浓度的由探究一、二分析可知，当向相同浓度的MgClMgCl2 2、AlClAlCl3 3混合溶液中滴加氢氧化钠溶液时产生沉淀及混合溶液中滴加氢氧化钠溶液时产生沉淀及沉淀溶解情况是沉淀溶解情
11、况是 。2021/8/9 星期一8解析解析 探究一：因该实验条件下能够生成探究一：因该实验条件下能够生成Al(OH)Al(OH)3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀，但可能二者溶解能力不同，形沉淀，但可能二者溶解能力不同，形成沉淀有先后，故可有三种假设：先生成成沉淀有先后，故可有三种假设：先生成Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀、先生成沉淀、先生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀、两种沉淀同沉淀、两种沉淀同时生成。若假设二成立：实验开始时产生的沉淀时生成。若假设二成立：实验开始时产生的沉淀为为Al(OH)Al(OH)3 3，故可设计实验进行验证，具体见参考，故可设计实验进行验证，具体
12、见参考答案。探究二：答案。探究二：反应后的溶液中含有大量反应后的溶液中含有大量 ，加入加入MgMg2+2+可看到有沉淀生成，说明可看到有沉淀生成，说明MgMg2+2+与与 发生水解反应，产生发生水解反应，产生Mg(OH)Mg(OH)2 2和和Al(OH)Al(OH)3 3沉淀；因沉淀；因探究一中假设二正确，由此可得出以下结论：先探究一中假设二正确，由此可得出以下结论：先生成氢氧化铝沉淀，再生成氢氧化镁沉淀，最后生成氢氧化铝沉淀，再生成氢氧化镁沉淀，最后是氢氧化铝沉淀溶解。是氢氧化铝沉淀溶解。2021/8/9 星期一9答案答案 探究一：实验开始时产生的沉淀是探究一：实验开始时产生的沉淀是Al(O
13、H)Al(OH)3 3实验步骤实验步骤预期实验现象预期实验现象预期实验结论预期实验结论分别取分别取30 mL 0.5 30 mL 0.5 mol/L MgClmol/L MgCl2 2、AlClAlCl3 3溶液于烧杯中，充分溶液于烧杯中，充分混合混合向混合溶液中滴入向混合溶液中滴入2 2滴酚酞溶液，逐滴滴酚酞溶液，逐滴加入加入0.1 mol/L NaOH0.1 mol/L NaOH溶液溶液当溶液中生成大当溶液中生成大量的白色絮状沉量的白色絮状沉淀后溶液的颜色淀后溶液的颜色不变不变产生的沉淀可能产生的沉淀可能是氢氧化铝或氢是氢氧化铝或氢氧化镁或二者混氧化镁或二者混合物合物将上述混合液过滤，将上
14、述混合液过滤，洗涤，再向滤渣中加洗涤，再向滤渣中加入过量的入过量的6 mol/L 6 mol/L NaOHNaOH溶液溶液滤渣全部溶解滤渣全部溶解产生的沉淀只有产生的沉淀只有氢氧化铝氢氧化铝2021/8/9 星期一10探究二：探究二：2 +Mg2 +Mg2+2+4H+4H2 2O O Mg(OH)Mg(OH)2 2+2Al(OH)+2Al(OH)3 3 先生成氢氧化铝沉淀，然后生成氢先生成氢氧化铝沉淀，然后生成氢氧化镁沉淀，最后是氢氧化铝沉淀溶解氧化镁沉淀，最后是氢氧化铝沉淀溶解2021/8/9 星期一11【实验探究实验探究3 3】在含有在含有AgAg+、AlAl3+3+、CaCa2+2+、M
15、gMg2+2+四种四种离子的溶液中，逐一加入有关物质，填写下列空离子的溶液中，逐一加入有关物质，填写下列空白：白：（1 1）往混合溶液中加入盐酸，生成）往混合溶液中加入盐酸，生成 沉淀，沉淀，反应的离子方程式反应的离子方程式 。（2 2）把实验（）把实验（1 1）所得的物质过滤）所得的物质过滤,往滤液中加往滤液中加入氨水，使溶液呈碱性，又出现入氨水，使溶液呈碱性，又出现 色沉淀色沉淀是是 （写名称），反应的离（写名称），反应的离子方程式是子方程式是 。（3 3）把实验（）把实验（2 2）所得的物质过滤，往滤液中加）所得的物质过滤，往滤液中加碳酸钠溶液，又会出现碳酸钠溶液，又会出现 色沉淀，反应
16、的离色沉淀，反应的离子方程式为子方程式为 。2021/8/9 星期一12（4 4）往实验（）往实验（2 2）所得的沉淀中加过量的）所得的沉淀中加过量的NaOHNaOH溶溶液，所观察到的现象是液，所观察到的现象是 ，反应的离子方程式是反应的离子方程式是 ，不溶的物质，不溶的物质是是 。答案答案 （1 1）AgCl AgAgCl Ag+Cl+Cl-AgClAgCl(2)(2)白白 氢氧化镁、氢氧化铝氢氧化镁、氢氧化铝MgMg2+2+2NH+2NH3 3HH2 2O Mg(OH)O Mg(OH)2 2+2 ,+2 ,AlAl3+3+3NH+3NH3 3HH2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3+3+3(3)(3)白白 Ca Ca2+2+CaCO+CaCO3 3(4)(4)部分沉淀溶解部分沉淀溶解 Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH-+2H+2H2 2O O Mg(OH)Mg(OH)2 2返回返回2021/8/9 星期一13