在初中化學“金屬的性質(zhì)”中有如下實驗:將無銹鐵釘浸入CuSO4溶液,觀察到鐵釘表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)。研究性學習小組對其展開了進一步探究。
【提出問題】Al和CuSO4溶液也能發(fā)生化學反應嗎?
(1)預測Al能和CuSO4溶液反應,理由是
Al的金屬活動性大于Cu
Al的金屬活動性大于Cu
。
【進行實驗】將一端纏繞的鋁絲浸入CuSO4溶液(如圖),觀察現(xiàn)象。
(2)鋁絲表面未出現(xiàn)紅色物質(zhì),原因是 鋁易與空氣中的氧氣反應,生成一層致密的氧化鋁薄膜,阻止了鋁與硫酸銅溶液的反應
鋁易與空氣中的氧氣反應,生成一層致密的氧化鋁薄膜,阻止了鋁與硫酸銅溶液的反應
。
【實驗改進】用砂紙將鋁絲表面打磨光亮,將其浸入CuSO4溶液,觀察現(xiàn)象。
(3)填寫實驗報告單:
序號 |
實驗現(xiàn)象 |
結論與解釋 |
① |
鋁絲表面有少量氣泡;鋁絲周圍出現(xiàn)藍綠色物質(zhì) |
CuSO4溶液呈弱酸性,與Al反應產(chǎn)生的氣體是 氫氣 氫氣 ;藍綠色物質(zhì)成分待探究 |
② |
24h后,鋁絲仍光亮;48h后,鋁絲表面出現(xiàn)少量紅色物質(zhì) |
紅色物質(zhì)是 銅 銅 ,說明Al能和CuSO4溶液反應,但反應較慢 |
③ |
鋁絲周圍溶液逐漸變成無色,鋁絲以下溶液仍為藍色;兩層溶液界面清晰 |
反應生成的Al2(SO4)3為無色;Al2(SO4)3溶液的密度 < < (填“>”或“<”)CuSO4溶液的密度 |
【深入探究】為研究上述異?,F(xiàn)象,同學們查閱了相關資料,繼續(xù)開展探究。
資料:①Cu
2(OH)
2SO
4呈藍綠色,不溶于水;
②Cl
-可加快鋁絲和其他物質(zhì)的反應速率。
(4)取出鋁絲,將試管中的混合物分離得到藍綠色固體。加入稀硫酸,固體溶解形成藍色溶液,該反應的化學方程式為
Cu2(OH)2SO4+H2SO4=2CuSO4+2H2O
Cu2(OH)2SO4+H2SO4=2CuSO4+2H2O
。
(5)欲加快Al和CuSO
4溶液的反應,可加入的物質(zhì)是
氯化銅
氯化銅
(填一種即可)。