《2025年经纶学典学霸九年级化学下册沪教版》

15.（2022·镇江）用下列实验探究Al与CuCl₂溶液的反应。
实验一：将打磨后的铝片插入CuCl₂溶液，铝片表面出现红色固体且产生气泡，最终溶液呈无色。
（1）生成红色固体的化学方程式为______。
（2）收集气体，______（填操作）后点燃，产生淡蓝色火焰。该气体为______。
实验二：将实验一所得无色溶液倒入水中，出现白色固体。过滤、洗涤，低温烘干。对所得白色固体做如下探究。
【资料】①AlCl₃能与H₂O作用生成Al(OH)₃。Al(OH)₃为白色固体，不溶于水，受热易分解生成Al₂O₃和H₂O。
②Al与CuCl₂溶液反应会生成CuCl。CuCl为白色固体，不溶于水，能溶于含Cl⁻浓度较大的溶液，受热不分解。
【猜测】白色固体可能是：
a. Al(OH)₃；b. CuCl；c. Al(OH)₃和CuCl。
【实验】取适量白色固体，利用如图装置充分加热，U形管中______，则猜测b成立。

【反思】无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是______。
实验三：CuCl在空气中被氧化成碱式氯化铜[Cuₓ(OH)ᵧClz]蓝绿色固体，其受热会分解生成CuO、H₂O和HCl。取一定量蓝绿色固体，充分加热，将生成的气体依次用足量的吸水剂氯化钙和烧碱溶液充分吸收。
（1）实验测得氯化钙增重0.36 g，烧碱溶液增重0.73 g。则碱式氯化铜的化学式为______。
（2）若烧碱溶液吸收了空气中的CO₂，则测得的Cuₓ(OH)ᵧClz中x值______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

答案： 实验一：
(1)$2Al + 3CuCl_2 \xlongequal{\;\;}3Cu + 2AlCl_3$
(2)检验气体纯度 氢气(或$H_2$)
实验二：【实验】无明显现象 【反思】氯离子浓度减小，析出$CuCl$固体
实验三：
(1)$Cu_2(OH)_3Cl$
(2)偏大
解析：实验一：
(1)铝的金属活动性比铜强，铝与氯化铜反应生成铜和氯化铝，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为$2Al + 3CuCl_2 \xlongequal{\;\;}3Cu + 2AlCl_3$。
(2)气体可以被点燃，火焰呈淡蓝色，则该气体为氢气，氢气点燃前需要验纯，避免发生爆炸。实验二：【实验】猜测b成立，氯化亚铜不分解，因此看不到明显现象。【反思】氯化亚铜会溶于含有高浓度氯离子的溶液中，此时无色溶液倒入水中，氯离子浓度降低，所以氯化亚铜会析出，产生白色沉淀。实验三：
(1)氯化钙增加的质量为水的质量，烧碱增加的质量为氯化氢的质量，水中氢元素质量为$0.36\ g\times\frac{2}{18}\times100\% = 0.04\ g$，氯化氢中氢元素质量为$0.73\ g\times\frac{1}{36.5}\times100\% = 0.02\ g$，所以氯元素质量为$0.73\ g - 0.02\ g = 0.71\ g$，$y:z = \frac{0.04\ g + 0.02\ g}{1}:\frac{0.71\ g}{35.5}=3:1$，而氢氧根离子为-1价，氯元素为-1价，铜元素为+2价，所以$(+2)\times x+(-1)\times3+(-1)\times1 = 0$，$x = 2$，所以碱式氯化铜的化学式为$Cu_2(OH)_3Cl$。
(2)烧碱吸收了空气中的二氧化碳，使得氯化氢质量增大，则造成氢元素和氯元素质量增加，$y$和$z$偏大，而$x$、$y$、$z$间的比值是一定的，所以$x$要保持平衡也需要增大，因此造成$x$值偏大。