(2012?西安一模)某化学学习小组对铝与酸和碱的反应进行探究,过程如下.
实验I:
(1)取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、PH相同的盐酸、稀硫酸反应,随反应进行,盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快,对此原因,你认为合理的猜测是下列的
bc
bc
(填写相应的字母);
a.盐酸的物质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度
b.Cl-能促进此反应的进行
c.SO42-能抑制此反应的进行
d.硫酸使铝发生钝化
(2)为了探究反应速率不同的原因,请你根据所提供的药品,填写实验方案中的空白部分.
药品:氯化钠固体、硫酸钠固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/L盐酸、3mol/L硫酸、18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸.
方案:取两支试管,分别加入形状、大小均相同的铝丝和等体积的
3mol/LH2SO4
3mol/LH2SO4
(填写相应的试剂,下同),再向其中的一支试管中加入适量的
氯化钠固体(或6mol/LHCl、硫酸钠固体)
氯化钠固体(或6mol/LHCl、硫酸钠固体)
固体,并振荡使固体溶解,观察实验现象.
实验探究:略.
实验II:
取足量的形状、质量均相同的铝丝分别与等体积的6mol/L的盐酸、6mol/L氢氧化钠溶液反应,待反应停止后取出剩余的铝丝洗净、干燥、称量,剩余铝丝的质量关系是前者
大于
大于
后者(填“大于”或“小于”或“等于”);观察反应后的液体,发现铝与盐酸反应后所得的液体是黑色浑浊的,试管底部有少量黑色沉淀,对此现象,同学们进行了如下探究:
(1)提出猜想
同学们查找资料后获得如下信息:工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的,所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质,据此,同学们提出如下猜想:
猜想1:此黑色固体是铁单质,可能是电解得到的铝与杂质反应生成的,相应的化学反应方程式为
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+Al2O3

猜想2:此黑色固体是硅单质,是电解得到的铝与二氧化硅反应生成的.
猜想3:此黑色固体是铝单质,是铝与盐酸反应时因反应过快而变成粉末分散到溶液中;
猜想4:此黑色固体可能是上述若干种单质组成的混合物.
(2)设计实验方案并完成相关实验:
将反应后所得的液体进行过滤、洗涤,分别取少量固体置于两支试管中,完成下列实验:
1向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸,观察固体是否溶解.实验时发现固体完全溶解,证明猜想
2
2
一定不正确(填“1”、“2”、“3”、“4”).
②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液,观察固体是否溶解.实验时发现固体完全溶解,证明猜想
1
1
一定不正确(填“1”、“2”、“3”、“4”);
(3)得出结论
综合实验①②的现象,可推知猜想
3
3
(填“1”、“2”、“3”、“4”)是正确的,固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为:
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
(2008?湛江二模)某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质:将一小片久置铝片投入浓氯化铜溶液中,铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡,触摸容器知溶液温度迅速上升,收集气体,检验其具有可燃性.若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化.
(1)铝与氯化铜溶液能迅速反应,而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是
D
D
.(填序号)
A.铝与Cl-反应,铝与SO42-不反应
B.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
C.硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
D.氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
E.生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
(2)铝片表面出现的暗红色物质是
Cu
Cu

(3)放出的气体是
氢气
氢气
,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是
①随着反应进行生成铝离子浓度增大,水解程度增大,产生H+的浓度增大,②该反应放热,升高温度反应加快,③铜与铝构成原电池,加快铝溶解
①随着反应进行生成铝离子浓度增大,水解程度增大,产生H+的浓度增大,②该反应放热,升高温度反应加快,③铜与铝构成原电池,加快铝溶解

(4)某同学通过一定的实验操作,也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快,他采取的措施可能是
A、B
A、B

A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B.把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,取出洗涤,再投入硫酸铜溶液中
C.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,再投入铝片
D.在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
(5)除去氧化铝的铝片与镁片为电极,在X电解质溶液中构成原电池,列表如下:
选项 铝电极 电解质 负极反应 正极反应
A 负极 NaOH 2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O 6H2O+6e-=6OH-+3H2
B 负极 稀盐酸 2Al-6e-=2Al3+ 6H++6e-=3H2
C 正极 浓硝酸 Mg+2e-=Mg2+ 2NO3-+4H+-4e-=2NO2↑+2H2O
其中正确的是
A
A
(填序号),由此推知,金属作电极不仅与本身性质相关,而且与
电解质性质
电解质性质
有关.

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