Question

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(shí)驗(yàn)報告的一部分：

按反應(yīng)類型寫出實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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）

____________________________________________________________________。

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______________________________________。

Answer 1

【答案】

（1）2Al+6H⁺====2Al³⁺+3H₂↑或2Al+3Cu²⁺====2Al³⁺+3Cu

2Cu+O₂+H₂O+CO₂====Cu₂（OH）₂CO₃

（2）白色沉淀生成，后沉淀逐漸溶解至消失

Al³⁺+3OH^-====Al（OH）₃↓

Al（OH）₃+OH^-====+2H₂O

（3）①3MnO₂+4Al  3Mn+2Al₂O₃

②MnO₂+H₂O₂+2H⁺====Mn²⁺+O₂↑+2H₂O

【解析】本題是一道主要考查金屬性質(zhì)及電解的綜合題。CuCl₂溶液中由于Cu²⁺水解呈酸性，Al與H⁺、Cu²⁺發(fā)生置換反應(yīng)，置換生成的銅置于潮濕的空氣中，與空氣中CO₂、O₂、H₂O反應(yīng)：2Cu+CO₂+O₂+H₂O===Cu₂(OH)₂CO₃，用石墨作電極，電解AlCl₃溶液，電極反應(yīng)式陽極：2Cl^－－2e^－===Cl₂↑，陰極：2H⁺+2e^－===H₂↑，破壞了H₂O的電離平衡，使溶液呈堿性，Al³⁺+3OH^－===Al(OH)₃↓，持續(xù)電解，Al(OH)₃又溶于過量的堿，Al(OH)₃+OH^－===+2H₂O。鋁與MnO₂發(fā)生鋁熱反應(yīng)，4Al+3MnO₂2Al₂O₃+3Mn。在酸性條件下MnO₂具有氧化性，把H₂O₂氧化成O₂，MnO₂變成Mn²⁺。MnO₂+H₂O₂+2H⁺===Mn²⁺+2H₂O+O₂↑