Question

【題目】鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬。某興趣小組對金屬鋁展開了系列研究。

I．研究鋁的化學(xué)性質(zhì)

（1）鋁在常溫下會與氧氣反應(yīng)，表面形成一層致密的氧化膜，化學(xué)方程式為______。實(shí)驗前，需要對鋁的表面先進(jìn)行______（填操作）處理。興趣小組同學(xué)將鋁處理好后剪成若干大小相同的小片，用于后續(xù)實(shí)驗。

（2）鋁和酸、堿、鹽溶液的反應(yīng)

實(shí)驗	操作	現(xiàn)象	結(jié)論
一	將鋁片放入稀鹽酸中	，試管變燙	鋁能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)放熱
二	將鋁片放入氫氧化鈉溶液中	鋁表面有氣泡產(chǎn)生試管變燙	鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)放熱
三	將鋁放入硫酸銅溶液中	鋁表面有紅色物質(zhì)產(chǎn)生，溶液逐漸變成無色	金屬活動性：鋁 銅

實(shí)驗一的現(xiàn)象為_____。

實(shí)驗二查閱資料：鋁和氫氧化鈉、水反應(yīng)生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。實(shí)驗三表明，鋁的金屬活動性____（填“大于“或”小于“）銅。

（3）小組同學(xué)將實(shí)驗一中的稀鹽酸換成等質(zhì)量、氫離子濃度相同的稀硫酸，相同時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)鋁片表面產(chǎn)生的氣泡較少，反應(yīng)較慢。對比上述兩組實(shí)驗產(chǎn)生猜想。猜想①：稀鹽酸中的氯離子對反應(yīng)可能有促進(jìn)作用。猜想②：____。為驗證猜想①是否合理，應(yīng)在鋁和稀硫酸中加入____（填字母），觀察現(xiàn)象。

A．Na2SO4 B．Na2CO3 C．NaCl

II．測定某鋁樣品中金屬鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（資料1）氫氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，但不與氨水反應(yīng)。

（資料2）AlCl3+3NaOH＝Al(OH)3↓+3NaCl；AlCl3+3NH3H2O＝Al(OH)3↓+3NH4Cl。

（4）小組同學(xué)稱取4.62g某金屬鋁樣品（樣品中雜質(zhì)僅為氧化鋁），置于圖一燒瓶中，加入足量稀鹽酸至完全反應(yīng)。將反應(yīng)后的液體分成溶液1和溶液2兩等份，設(shè)計兩種實(shí)驗方案（如圖三），通過沉淀質(zhì)量測定樣品中金屬鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

①選擇正確的一種實(shí)驗方案，計算樣品中金屬鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（請寫出計算過程）。_____。

②小組同學(xué)組合圖一和圖二裝置測氫氣體積，燒瓶中反應(yīng)停止即讀出量筒內(nèi)水的體積，計算后發(fā)現(xiàn)金屬鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，可能的原因是_____。

Answer 1

【答案】4Al+3O2＝2Al2O3 打磨 產(chǎn)生氣泡 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 大于 稀硫酸中的硫酸根離子對反應(yīng)可能有抑制作用 C 77.9% 反應(yīng)放熱，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體體積膨脹，排出的水偏多

【解析】

（1）鋁和氧氣在常溫下反應(yīng)生成氧化鋁，方程式為4Al+3O2＝2Al2O3，因此實(shí)驗前，需要對鋁的表面先進(jìn)行打磨處理；

（2）鋁的活潑性比較強(qiáng)，故實(shí)驗一的現(xiàn)象為鋁表面有氣泡產(chǎn)生，鋁和氫氧化鈉、水反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，方程式為2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，實(shí)驗三鋁能置換出銅，這說明鋁的活潑性大于銅；

（3）兩種溶液中陰離子不同，則猜想②：稀硫酸中的硫酸根離子對反應(yīng)可能有抑制作用，為驗證猜想①是否合理，應(yīng)在鋁和稀硫酸中加入NaCl，觀察現(xiàn)象；

（4）①氫氧化鈉過量不可能形成氫氧化鋁沉淀，方案1不正確；整個樣品中鋁元素的質(zhì)量，整個樣品中氧化鋁的質(zhì)量，整個樣品種的鋁的質(zhì)量，樣品中金屬鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

②小組同學(xué)組合圖一和圖二裝置測氫氣體積，燒瓶中反應(yīng)停止即讀出量筒內(nèi)水的體積，計算后發(fā)現(xiàn)金屬鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，可能的原因是反應(yīng)放熱，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣體體積膨脹，排出的水偏多。