Question

某課外小組對一些金屬單質(zhì)和化合物的性質(zhì)進行研究。
（1）下表為“鋁與氯化銅溶液反應”實驗報告的一部分：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象
①將打磨過的鋁片（過量）放入一定濃度的CuCl­2溶液中。	產(chǎn)生氣泡，析出疏松的紅色固體，溶液逐漸變?yōu)闊o色。
②反應結(jié)束后分離出溶液備用。
③紅色固體用蒸餾水洗滌后，置于潮濕空氣中。	一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色[視其主要成分為Cu2(OH)2CO3]。

 
按實驗中發(fā)生反應的現(xiàn)象寫出下列化學方程式（是離子反應的只寫離子方程式）
①析出疏松的紅色固體                                                ；
③一段時間后固體由紅色變?yōu)榫G色                                      。
（2）用石墨作電極，電解上述實驗分離出的溶液，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）反應來治煉金屬錳。
①用鋁與軟錳礦冶煉錳的原理是（用化學方程式表示）
                                                                   。
②MnO₂在H₂O₂分解反應中作催化劑。若將適量MnO₂加入酸化后的H₂O₂溶液中，MnO₂溶解產(chǎn)生Mn²⁺，該反應的離子方程式是                                                                   。

Answer 1

（1）①2Al+3Cu²⁺=2Al³⁺+3Cu      ③2Cu+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^－=AlO₂^－+2H₂O
（3）①3MnO₂+4Al3Mn+2Al₂O₃    ②MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O

試題分析：（1）①置換反應就是一種單質(zhì)與一種化合物反應，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應，將打磨過的鋁片放入氯化銅溶液中，析出紅色固體，說明鋁與氯化銅反應，銅被置換出來，同時生成氯化鋁，該反應為置換反應，所以本題答案為：2Al+3CuCl₂=3Cu+2AlCl₃；
③化合反應就是由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種其他物質(zhì)的化學反應，紅色的銅放在潮濕的空氣中變?yōu)榫G色，是因為與氧氣、二氧化碳、水共同作用生成了銅銹堿式碳酸銅，該反應為化合反應，所以本題答案為：2Cu+O₂+CO₂+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃
（2）用石墨作電極，電解AlCl₃溶液，電極反應式陽極：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。
（4）鋁與MnO₂發(fā)生鋁熱反應，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↑