高二化学al及其化合物的性质与实验探究

实验探究 Al及其化合物的性质与 实验探究 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。 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：,【实验探究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 ；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。 用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示） 。,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是 。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，化学方程式可写成：2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2(OH)2CO3。（2）用石墨作电极,电解AlCl3溶液,电解的方程式为：2AlCl3+6H2O 2Al(OH)3+3H2+3Cl2持续电解,电解水,阴极：2H2O+2e- H2+2OH-,电解,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）类似于铝热反应根据题意可写出离子方程式：MnO2+H2O2+2H+ Mn2+O2+2H2O答案 （1）2Al+6H+ 2Al3+3H2或2Al+3Cu2+ 2Al3+3Cu2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2(OH)2CO3（2）生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解至消失Al3+3OH- Al(OH)3Al(OH)3+OH- +2H2O（3）3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3MnO2+H2O2+2H+ Mn2+O2+2H2O,【实验探究2】某研究小组探究MgCl2和AlCl3混合 溶液中加入氢氧化钠溶液生成沉淀及沉淀溶解 的情况，实验过程中可能用到的仪器与药品如 下： 过滤装置，烧杯，滴管，0.5 mol/L MgCl2、 AlCl3各100 mL,1 mol/L NaOH溶液，1 mol/L盐 酸 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Mg(OH)2 【假设二】 【假设三】实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3和 Mg(OH)2,基于假设二成立，请利用下表完成实验过程：,探究二：何时产生氢氧化镁沉淀,请用离子方程式表示上述实验步骤的结论： 。由探究一、二分析可知，当向相同浓度的MgCl2、AlCl3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 。,解析 探究一：因该实验条件下能够生成Al(OH)3和Mg(OH)2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Mg(OH)2沉淀、先生成Al(OH)3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为Al(OH)3，故可设计实验进行验证，具体见参考答案。探究二：反应后的溶液中含有大量 ，加入Mg2+可看到有沉淀生成，说明Mg2+与 发生水解反应，产生Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀；因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，最后是氢氧化铝沉淀溶解。,答案 探究一：实验开始时产生的沉淀是Al(OH)3,探究二：2 +Mg2+4H2O Mg(OH)2+2Al(OH)3 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,【实验探究3】 在含有Ag+、Al3+、Ca2+、Mg2+四种离子的溶液中，逐一加入有关物质，填写下列空白： （1）往混合溶液中加入盐酸，生成 沉淀，反应的离子方程式 。 （2）把实验（1）所得的物质过滤,往滤液中加入氨水，使溶液呈碱性，又出现 色沉淀是 （写名称），反应的离子方程式是 。 （3）把实验（2）所得的物质过滤，往滤液中加碳酸钠溶液，又会出现 色沉淀，反应的离子方程式为 。,（4）往实验（2）所得的沉淀中加过量的NaOH溶液，所观察到的现象是 ，反应的离子方程式是 ，不溶的物质是 。答案 （1）AgCl Ag+Cl- AgCl(2)白 氢氧化镁、氢氧化铝Mg2+2