【題目】已知:鋁在常溫下能與O2反應,在鋁表面形成一層氧化薄膜;Al2O3能溶于NaOH溶液。某課外小組對鋁與氯化銅溶液反應進行如下探究。

①測得CuCl2溶液的pH7;

②將鋁片放入CuCl2溶液中,沒有觀察到現(xiàn)象;

③取出鋁片用NaOH溶液浸泡一段時間,再取出鋁片洗凈后放入CuCl2溶液中,觀察到鋁表面產(chǎn)生無色氣泡。

(查閱資料):氯氣是一種易溶于的黃綠色有刺激性氣味的氣體;在一個化學反應中,如果有化合價的升高則必定有元素化合價的降低。

根據(jù)以上信息,請回答下列問題:

1)步驟①得知到CuCl2溶液呈_____性(選填);

2)步驟②中沒有現(xiàn)象的原因是_____。

3)步驟③中還可能觀察到的現(xiàn)象是_____。

4)小組對步驟③產(chǎn)生的氣體提成以下猜想:

a.可能是Cl2;b.可能是O2c.可能是_____;

小組討論得出c成立,理由是_____

【答案】 鋁和氧氣常溫下生成的氧化鋁薄膜阻攔其與氯化銅溶液接觸 鋁表面有紅色固體析出,溶液由藍色變?yōu)闊o色 H2 鋁能與顯酸性的物質(zhì)反應生成鋁鹽和氫氣。(或填無色氣體說明不是氯氣,若氣體是氧氣的話,鋁元素化合價升高,則無元素的化合價降低)

【解析】

1)溶液的pH7,溶液呈酸性;溶液的pH=7,溶液呈中性;溶液的pH7,溶液呈堿性。因為步驟①測得CuCl2溶液的pH7,所以CuCl2溶液呈酸性。

2)因為鋁在常溫下能與O2反應,在鋁表面形成一層致密的氧化物薄膜,將里面的鋁和CuCl2溶液隔絕,所以步驟②中沒有現(xiàn)象的原因是:鋁和氧氣常溫下生成的氧化鋁薄膜阻攔其與氯化銅溶液接觸。

3)因為Al2O3能溶于NaOH溶液,所以步驟③取出鋁片用NaOH溶液浸泡一段時間,就將鋁片表面的氧化膜除去,再取出鋁片洗凈后放入CuCl2溶液中,鋁就和CuCl2溶液接觸。因為CuCl2溶液呈酸性,所以鋁片和酸反應就生成氫氣,因此觀察到鋁表面產(chǎn)生無色氣泡。又因為金屬活動性順序中鋁排在銅前面,鋁還能把CuCl2溶液中的銅置換出來,同時生成氯化鋁,所以步驟③中還可能觀察到的現(xiàn)象是:鋁表面有紅色固體析出,溶液由藍色變?yōu)闊o色。

4)根據(jù)化學反應前后元素的種類不變,步驟③產(chǎn)生的氣體除了題中猜想:可能是Cl2、可能是O2外,還可能是H2;因為CuCl2溶液中含有銅、氯、氫、氧四種元素,除了銅不能在常溫下以氣體形式存在外,其它三種都可以。而且這種氣體是鋁和顯酸性的氯化銅溶液反應的。另外,題中資料提供:氯氣是一種易溶于的黃綠色有刺激性氣味的氣體,實驗中觀察到的是無色氣體,肯定不是氯氣;在一個化學反應中,如果有化合價的升高則必定有元素化合價的降低。反應中鋁元素化合價升高,而氧元素要變成氧氣,必然化合價升高,則反應中無元素的化合價降低,不符合化學反應規(guī)律。因此小組討論得出c成立,理由是:鋁能與顯酸性的物質(zhì)反應生成鋁鹽和氫氣。(或無色氣體說明不是氯氣,若氣體是氧氣的話,鋁元素化合價升高,則無元素的化合價降低)

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練習冊系列答案
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A

實驗現(xiàn)象

結(jié)論

取少量反應后的溶液于試管中,_____

有氣泡產(chǎn)生

稀鹽酸過量。

B組)探究兩種顯堿性的溶液是可以反應的:在燒杯中加入澄清石灰水,加入一定量的碳酸鈉溶液后過濾。濾液中溶質(zhì)是什么?小方認為溶質(zhì)是NaOH;小歡認為溶質(zhì)是NaOH、CaOH2;小華認為還有一種可能是_____。用以下方案驗證他們的猜想。

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

結(jié)論

取少量反應后的溶液于試管中,

_____。

_____

小華的猜想正確

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