题目内容
某校化学兴趣小组经查阅资料得知:铝是重要的轻金属,广泛应用于航空、电讯和建筑等领域.铝亦有其特殊的性质:①铝的熔点是660℃,氧化铝的熔点高达2054℃.②铝虽比锌活泼,但是将铝片和锌粒分别投入稀硫酸中,铝比锌反应慢得多.③尽管铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质(空气、水)隔绝,但“奇怪”的是铝制容器仍不能用来盛放和腌制咸菜.为此该小组进行了“铝表面氧化膜”的实验,其过程如下,并请完成填空:
(1)用坩埚钳夹住一块擦去氧化膜的铝片,放在酒精灯火焰上灼烧,铝片表面接触火焰的部分变暗片刻后变软;轻轻摇动,会左右摇晃,却不像蜡烛那样滴落.这是因为________,所以不易发生熔滴现象.
(2)取3条铝片,一片用粗砂纸单向用力摩擦3次,另一片用特细砂纸往复摩擦数次,分别浸入CuSO4稀溶液中,未打磨的铝片表面无现象,摩擦3次的铝片2~3分钟后表面出现极少量的红色物质,而摩擦数次的铝片表面2~3分钟后取出表面出现少量的红色物质,该组同学猜测产生现象差异的原因可能是________.
(3)另取一铝片浸入CuCl2稀溶液中,其表面很快冒泡并析出较多红色粉末状固体;该组同学猜测产生现象与步骤(2)差异的原因可能是:________.试写出铝片与CuCl2溶液化学方程式:________.
(4)若向步骤(2)的CuSO4稀溶液中(内插未打磨的铝片)滴入5~8滴________溶液,铝片表面逐渐有红色固体析出.
解:(1)氧化铝的熔点比铝的熔点高,铝表面氧化膜熔点高,不熔化,而内部的铝熔化了,故熔而不滴,故填:铝表面氧化膜熔点高,不熔化,而内部的铝熔化了,故熔而不滴.
(2)未打磨的铝片表面无现象,摩擦3次的铝片2~3分钟后表面出现极少量的红色物质,而摩擦数次的铝片表面2~3分钟后取出表面出现少量的红色物质,是因为铝表面的氧化膜具有保护作用,故填:表面氧化膜阻止了置换反应的发生;
(3)铝片浸入CuCl2稀溶液中,其表面很快冒泡并析出较多红色粉末状固体,可能与氯离子有关,铝能与氯化铜反应生成氯化铝和铜,故填:Cl-能破坏铝片表面的氧化膜,2Al+3CuCl2═3Cu+2AlCl3;
(4)要使铝的表面析出红色的物质,可以加入含有氯离子的物质,故填:氯化钠溶液或稀盐酸.
分析:根据物质的性质进行分析,氧化铝的熔点比铝的熔点高,氧化铝薄膜具有保护作用,能阻止里面的铝与其他物质发生化学反应,在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,铝能与氯化铜反应生成氯化铝和铜.
点评:本题考查了金属的性质,完成此题,可以依据物质的性质进行.
(2)未打磨的铝片表面无现象,摩擦3次的铝片2~3分钟后表面出现极少量的红色物质,而摩擦数次的铝片表面2~3分钟后取出表面出现少量的红色物质,是因为铝表面的氧化膜具有保护作用,故填:表面氧化膜阻止了置换反应的发生;
(3)铝片浸入CuCl2稀溶液中,其表面很快冒泡并析出较多红色粉末状固体,可能与氯离子有关,铝能与氯化铜反应生成氯化铝和铜,故填:Cl-能破坏铝片表面的氧化膜,2Al+3CuCl2═3Cu+2AlCl3;
(4)要使铝的表面析出红色的物质,可以加入含有氯离子的物质,故填:氯化钠溶液或稀盐酸.
分析:根据物质的性质进行分析,氧化铝的熔点比铝的熔点高,氧化铝薄膜具有保护作用,能阻止里面的铝与其他物质发生化学反应,在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,铝能与氯化铜反应生成氯化铝和铜.
点评:本题考查了金属的性质,完成此题,可以依据物质的性质进行.
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