为探究铝片与不同浓度氯化铜溶液的反应,某学习小组将打磨好的同样大小的小块铝片放入\(\rm{3mL}\)不同浓度\(\rm{CuCl_{2}}\)溶液中进行了如下实验:
实验 | \(\rm{c (CuCl_{2})}\) | 实验现象 |
\(\rm{I}\) | \(\rm{0.25 mol/L}\) | 有红色固体析出,有气泡冒出,一段时间内出气速率加快。 |
\(\rm{II}\) | \(\rm{2.00 mol/L}\) | 反应剧烈,有红色固体析出,产生大量气泡,有白色难溶物,试管外壁温度明显升高,一段时间内出气速率加快。 |
\(\rm{(1)①}\)推测红色固体是铜,写出生成铜反应的离子方程式__________________
\(\rm{②}\)部分同学提出假设,认为红色固体中可能含有红色的氧化亚铜,查阅资料:
\(\rm{i.}\) 氧化亚铜能溶于氯化铁溶液生成铜盐。
\(\rm{ii.}\)氧化亚铜能溶于浓氨水形成无色配合物\(\rm{[Cu(NH_{3})_{2}]^{+}}\),其在空气中易被氧化成蓝色的 \(\rm{[Cu(NH_{3})_{4}(H_{2}O)_{2}]^{2+}}\)。
进行如下实验:将实验\(\rm{I}\)所得溶液过滤,洗涤,加入________________________,证明红色固体中不含氧化亚铜。
\(\rm{(2)}\)推测气体是氢气,写出氯化铜溶液显酸性的离子方程式:_______________。
试从以下角度分析开始一段时间内产生气体的速率不断加快的原因:
\(\rm{①}\)浓度:_______________________。
\(\rm{②}\)能量:因反应放热,温度升高,产生氢气的速率加快。
\(\rm{③}\)电化学:______________________。
\(\rm{(3)}\)探究白色沉淀的成分:
取实验\(\rm{ii}\)所得混合液过滤,洗涤。将所得固体分成两份,一份加入浓盐酸,震荡白色沉淀消失:另一份加入浓氨水溶液,白色沉淀消失。
资料\(\rm{1}\):\(\rm{CuCl}\)为白色固体,难溶于水,溶于浓盐酸,溶于浓氨水成无色溶液;\(\rm{CuCl}\)与氢氧化钠反应转化为\(\rm{CuOH}\)为橙黄色沉淀。
资料\(\rm{2}\):制备\(\rm{CuCl}\)的方法有二
\(\rm{i.Cu}\)和\(\rm{CuCl_{2}}\)在浓盐酸中反应,将得到的溶液稀释后生成\(\rm{CuCl}\)
\(\rm{ii.Cu}\)和\(\rm{CuCl_{2}}\)溶液加热即可得到\(\rm{CuCl}\)
\(\rm{①}\)推测白色沉淀中不含\(\rm{Al(OH)_{3}}\),判断依据是__________________。
\(\rm{②}\)推测白色沉淀是\(\rm{CuCl}\),探究白色沉淀的形成过程。设计实验:____________________________证明该白色沉淀的生成与铝和氯化铝无关。
\(\rm{③}\) 在白色沉淀中加入氢氧化钠溶液,产生橙黄色沉淀,从平衡移动角度进行解释:______________________________________。