题目内容
18．某化学活动小组欲检验Fe、Al金属活动性的强弱，甲同学选用1mol•L-1的硫酸．乙同学选用18.4mol•L-1的硫酸．甲同学将Fe、Al直接插入1mol•L-1的硫酸中．并且Fe、Al不连接．Fe、Al棒上均有气泡放出；若连接电流表．发现Fe为正极．Al为负极．乙同学将Fe、Al直接插人18.4mol•L-1的硫酸中．并且Fe、Al不连接．Fe、Al棒均无明显变化．连接电流表．电流表示数为0．（1）①写出甲同学所做实验中．Fe、Al连接电流表时．发生反应的总化学方程式：2Al+3H2SO4═2Al2（SO4）3+3H2↑；
②乙同学观察到电流表示数为0的原因是铁和铝在浓硫酸中会发生钝化，不能形成自发的氧化还原反应．
③甲同学所得结论是铝的金属活动性比铁强
（2）已知常温下，A1（0H）3的Ksp=3.2×10-34，该温度下向甲所做实验的废液中加入NaOH溶液至pH=5，试判断该温度下Al3+是否沉淀完全？是（填“是“或“否”）．此时溶液中的Al3+的浓度为3.2×10-7mol/L．
分析 （1）①Fe、Al连接电流表时，负极为铝，正极为铁，电极反应为铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气；
②18.4mol•L-1的硫酸为浓硫酸，铁、铝在浓硫酸中会发生钝化，不会形成原电池；
③甲同学做的实验中，铁与铝连接后，铝为负极、铁为正极，证明铝的活泼性较强；
（2）计算出pH=5时溶液中氢氧根离子浓度，然后根据根据Ksp=c3（OH-）×c（Al3+） 计算出该溶液中铝离子浓度，再根据计算结果判断铝离子是否沉淀完全．
解答 解：（1）①Fe、Al连接电流表时，负极为Al，正极为Fe，负极铝失去电子，正极氢离子得到电子，电极总反应为：2Al+3H2SO4═2Al2（SO4）3+3H2↑，
故答案为：2Al+3H2SO4═2Al2（SO4）3+3H2↑；
②将Fe、Al直接插人18.4mol•L-1的硫酸中，该硫酸为浓硫酸，铁和铝在浓硫酸中会发生钝化，不能形成自发的氧化还原反应，所以没有形成原电池，则观察到电流表示数为0，
故答案为：铁和铝在浓硫酸中会发生钝化，不能形成自发的氧化还原反应；
③甲同学将Fe、Al连接电流表时，负极为Al，正极为Fe，负极铝失去电子，正极氢离子得到电子，说明铝的金属活动性比铁强，
故答案为：铝的金属活动性比铁强；
（2）常温下pH=5时知c（OH-）=10-9mol/L，根据Ksp=c3（OH-）×c（Al3+） 可知：c（Al3+）=$\frac{3.2×1{0}^{-34}}{（{1×1{0}^{-9}）}^{3}}$mol/L=3.2×10-7mol/L＜1×10-5mol/L，故铝离子沉淀完全，
故答案为：是；3.2×10-7mol/L．
点评 本题考查了原电池工作原理、难溶物溶度积的计算等知识，题目难度中等，明确原电池工作原理为解答关键，注意掌握难溶物溶度积的表达式及计算方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．
名校课堂系列答案
向一定质量CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的Na2CO3溶液，反应过程中加入的Na2CO3溶液的质量与产生沉淀或气体的质量关系如图所示．下列说法正确的是（ ）| A． | 图中oa段表示生成沉淀的过程 | B． | b点溶液中溶质有2种 | ||
| C． | c点溶液的pH=7 | D． | x值为106.0 |
| A． | Cu2++2OH-═Cu（OH）2↓； CuCO3+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2CO3 | |
| B． | CO32-+2H+═CO2↑+H2O； BaCO3+2HCl═BaCl2+CO2↑+H2O | |
| C． | Ca2++CO32-═CaCO3↓； Ca（NO3）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaNO3 | |
| D． | H++OH-═H2O； 2KOH+H2SO4═K2SO4+2H2O |
| A． | 铁和稀硫酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ | |
| B． | 碳酸镁和盐酸反应：MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O | |
| C． | 铜和硝酸银溶液反应：Cu+Ag+=Cu2++Ag | |
| D． | 硫酸镁溶液与氢氧化钡溶液反应：SO42-+Ba2+═BaSO4↓ |
| A． | 若甲为焦炭，则丁可能是O2 | B． | 若甲为AlCl3，则丁可能是NaOH | ||
| C． | 若甲为Fe，则丁可能是氯气 | D． | 若甲为NaOH 溶液，则丁可能是CO2 |