Question

【题目】铝是一种应用广泛的金属。某兴趣小组对金属铝展开了系列研究。

I．研究铝的化学性质

（1）铝在常温下会与氧气反应，表面形成一层致密的氧化膜，化学方程式为______。实验前，需要对铝的表面先进行______（填操作）处理。兴趣小组同学将铝处理好后剪成若干大小相同的小片，用于后续实验。

（2）铝和酸、碱、盐溶液的反应

实验	操作	现象	结论
一	将铝片放入稀盐酸中	，试管变烫	铝能与盐酸发生反应，反应放热
二	将铝片放入氢氧化钠溶液中	铝表面有气泡产生试管变烫	铝能与氢氧化钠溶液反应，反应放热
三	将铝放入硫酸铜溶液中	铝表面有红色物质产生，溶液逐渐变成无色	金属活动性：铝 铜

实验一的现象为_____。

实验二查阅资料：铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和氢气，反应的化学方程式为____。实验三表明，铝的金属活动性____（填“大于“或”小于“）铜。

（3）小组同学将实验一中的稀盐酸换成等质量、氢离子浓度相同的稀硫酸，相同时间内发现铝片表面产生的气泡较少，反应较慢。对比上述两组实验产生猜想。猜想①：稀盐酸中的氯离子对反应可能有促进作用。猜想②：____。为验证猜想①是否合理，应在铝和稀硫酸中加入____（填字母），观察现象。

A．Na2SO4 B．Na2CO3 C．NaCl

II．测定某铝样品中金属铝的质量分数

（资料1）氢氧化铝能与氢氧化钠溶液反应，但不与氨水反应。

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

（4）小组同学称取4.62g某金属铝样品（样品中杂质仅为氧化铝），置于图一烧瓶中，加入足量稀盐酸至完全反应。将反应后的液体分成溶液1和溶液2两等份，设计两种实验方案（如图三），通过沉淀质量测定样品中金属铝的质量分数。

①选择正确的一种实验方案，计算样品中金属铝的质量分数（请写出计算过程）。_____。

②小组同学组合图一和图二装置测氢气体积，烧瓶中反应停止即读出量筒内水的体积，计算后发现金属铝的质量分数偏大，可能的原因是_____。

Answer 1

【答案】4Al+3O2＝2Al2O3 打磨 产生气泡 2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑ 大于 稀硫酸中的硫酸根离子对反应可能有抑制作用 C 77.9% 反应放热，导致瓶内气体体积膨胀，排出的水偏多

【解析】

（1）铝和氧气在常温下反应生成氧化铝，方程式为4Al+3O2＝2Al2O3，因此实验前，需要对铝的表面先进行打磨处理；

（2）铝的活泼性比较强，故实验一的现象为铝表面有气泡产生，铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气，方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑，实验三铝能置换出铜，这说明铝的活泼性大于铜；

（3）两种溶液中阴离子不同，则猜想②：稀硫酸中的硫酸根离子对反应可能有抑制作用，为验证猜想①是否合理，应在铝和稀硫酸中加入NaCl，观察现象；

（4）①氢氧化钠过量不可能形成氢氧化铝沉淀，方案1不正确；整个样品中铝元素的质量，整个样品中氧化铝的质量，整个样品种的铝的质量，样品中金属铝的质量分数；

②小组同学组合图一和图二装置测氢气体积，烧瓶中反应停止即读出量筒内水的体积，计算后发现金属铝的质量分数偏大，可能的原因是反应放热，导致瓶内气体体积膨胀，排出的水偏多。