题目内容

【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+3NH3·H2O=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?

【答案】 4Al+3O2=2Al2O3 打磨(合理皆可) 铝表面有气泡产生 2Al+2 NaOH + 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 ①算出每份中铝元素的质量 2.07g(或算出整个样品中铝元素的质量 4.14g), 算出每份中氧化铝质量 0.51g(或算出整个样品中氧化铝的质量 1.02g), 算出每份中铝的质量 1.8g,铝的质量分数为 77.9%(或算出整个样品中铝的质量 3.6g,铝的质量分数为 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)根据铝和氧气在常温下反应生成氧化铝解答;根据要将铝表面的氧化物或污物除去解答;(2)根据铝的活动性比强及铝和氢氧化钠、水反应生成偏铝酸钠和氢气解答;根据铝的活动性比铜强解答;(3)根据稀盐酸和稀硫酸中酸根离子不同分析解答;(4)①②根据反应放出热量分析解答。(1)铝和氧气在常温下反应生成氧化铝,反应的化学方程式为 4Al+3O2=2Al2O3;实验前,需要对铝的表面先进行打磨处理;(2)铝的活动性比强,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,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;实验三表明,铝的金属活动性大于铜;(3)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C,观察现象;(4)①整个样品中铝元素的质量=5.98g××2=4.14g,整个样品中氧化铝的质量=(4.62-4.14)÷=1.02g,整个样品中铝的质量=4.62g-1.02g=3.6g,样品中金属铝的质量分数=×100%=77.9%;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。

练习册系列答案
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【题目】根据下列实验装置图,回答相关问题。

(1)图中标有 a 的仪器名称是_________________。

(2)用高锰酸钾制取较纯净的氧气,装置组合是_______________(填字母),化学方程式为_______________。 试管口放一团棉花的作用是______________________。

(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为___________,选择 E 装置收集二氧化碳,气体应从_________(填“b”或“c”)端通入,检验生成的气体是二氧化碳的方法是_______。 小明组装了 F 装置用于制取二氧化碳,该装置能达到的效果相当于图中的_____________填字母)装置,F 装置中的石灰石可用________________(填字母)替代。

A.大理石 B.洗净的鸡蛋壳 C.苏打粉

(4)查阅资料获知:二氧化硫与氯化钡溶液不反应。小明设 计了右图装置(加热和夹持装置已略)进行验证,操作步骤如下:①检查装置气密性;②装入铜片;③关闭弹簧夹;④滴入浓硫酸,加热;⑤打开弹簧夹,通入氮气。

Ⅰ.装置 A 中铜与浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为______ 。

Ⅱ.实验过程中,小明意外发现装置 B 中出现白色沉淀,经检验白色沉淀为硫酸钡, 小明认为可能是空气中的氧气参与反应导致。为检验该观点是否正确,小明在原实验基础 上增加了一步操作,并重新完成该实验,装置 B 中果然无沉淀产生。该操作是_________, 该操作应排在操作______________(填序号)之后。实验结果表明:二氧化硫通入氯化钡溶液理 论上不产生沉淀,而实际因氧气的影响往往能观察到沉淀现象。

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