3.
研究小组进行下图所示实验,试剂\(\rm{A}\)为\(\rm{0.2 mol·L^{-1} CuSO_{4}}\)溶液,发现铝条表面无明显变化,于是改变实验条件,探究铝和\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液、\(\rm{CuCl_{2}}\)溶液反应的影响因素。用不同的试剂\(\rm{A}\)进行实验\(\rm{1~}\)实验\(\rm{4}\),并记录实验现象:
实验序号 | 试剂\(\rm{A}\) | 实验现象 |
\(\rm{1}\) | \(\rm{0.2 mol·L^{-1} CuCl_{2}}\)溶液 | 铝条表面有气泡产生,并有红色固体析出 |
\(\rm{2}\) | \(\rm{0.2 mol·L^{-1} CuSO_{4}}\)溶液,再加入一定质量的\(\rm{NaCl}\)固体 | 开始铝条表面无明显变化,加\(\rm{NaCl}\)后,铝条表面有气泡产生,并有红色固体析出 |
\(\rm{3}\) | \(\rm{2 mol·L^{-1} CuSO_{4}}\)溶液 | 铝条表面有少量气泡产生,并有少量红色固体 |
\(\rm{4}\) | \(\rm{2 mol·L^{-1} CuCl_{2}}\)溶液 | 反应非常剧烈,有大量气泡产生,溶液变成棕褐色,有红色固体和白色固体生成 |
\(\rm{(1)}\)实验\(\rm{1}\)中,铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为__________________。
\(\rm{(2)}\)实验\(\rm{2}\)的目的是证明铜盐中的阴离子\(\rm{Cl^{-}}\)是导致实验\(\rm{1}\)中反应迅速发生的原因,实验\(\rm{2}\)中加入\(\rm{NaCl}\)固体的质量为__________________\(\rm{ g}\)。
\(\rm{(3)}\)实验\(\rm{3}\)的目的是________________________________。
\(\rm{(4)}\)经检验知,实验\(\rm{4}\)中白色固体为\(\rm{CuCl}\)。甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了\(\rm{Cu + CuCl_{2}=2CuCl}\)的反应,他设计了下图所示实验证明该反应能够发生。
\(\rm{① A}\)极的电极材料是__________________。
\(\rm{②}\) 能证明该反应发生的实验现象是__________________。
\(\rm{(5)}\)为探究实验\(\rm{4}\)中溶液呈现棕褐色的原因,分别取白色\(\rm{CuCl}\)固体进行以下实验:
实验序号 | 实验操作 | 实验现象 |
\(\rm{i}\) | 加入浓\(\rm{NaCl}\)溶液 | 沉淀溶解,形成无色溶液 |
\(\rm{ii}\) | 加入饱和\(\rm{AlCl_{3}}\)溶液 | 沉淀溶解,形成褐色溶液 |
\(\rm{iii}\) | 向\(\rm{i}\)所得溶液中加入\(\rm{2 mol·L-1 CuCl_{2}}\)溶液 | 溶液由无色变为褐色 |
查阅资料知:\(\rm{CuCl}\)难溶于水,能溶解在\(\rm{Cl^{-}}\)浓度较大的溶液中,生成\(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\)络离子,用水稀释含\(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\)的溶液时会重新析出\(\rm{CuCl}\)沉淀。
\(\rm{①}\)由上述实验及资料可推断,实验\(\rm{4}\)中溶液呈棕褐色的原因可能是\(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\)与______作用的结果。
\(\rm{②}\)为确证实验\(\rm{4}\)所得的棕褐色溶液中含有\(\rm{[CuCl_{2}]^{-}}\),应补充的实验是_________。
\(\rm{(6)}\)上述实验说明,铝和\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液、\(\rm{CuCl_{2}}\)溶液的反应现象与_________有关。