Question

16．某探究小組在如下實驗方案設(shè)計中，用鋁片，銅片，鐵片三種金屬（形狀相同，表面都用砂紙打磨過）和氫氧化鈉溶液，稀硝酸，濃硫酸，濃鹽酸，水五種試劑進行實驗．根據(jù)要求填空：
（1）若欲證明上述三種金屬的活動性強弱，則有關(guān)反應(yīng)的化學方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑．
（2）室溫下，將三種金屬分別投入上述某種溶液中，均不能觀察到明顯的現(xiàn)象．這種溶液是濃硫酸．
（3）上述某一溶液只能和三種金屬中的一種發(fā)生化學反應(yīng)，離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
（4）室溫下，上述某一溶液均能和三種金屬發(fā)生化學反應(yīng)，寫出該溶液與銅片反應(yīng)的離子方程式是3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（5）可用于除去氧化銅粉末中混有的少量氧化鋁粉末，該溶液是氫氧化鈉溶液．

Answer 1

分析 （1）證明上述三種金屬的活動性強弱，結(jié)合試劑分析，可以利用金屬和稀鹽酸反應(yīng)劇烈程度和是否反應(yīng)進行檢驗；
（2）鋁片、銅片、鐵片三種金屬投入濃硫酸中常溫下鐵和鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化，銅和濃硫酸加熱才能發(fā)生反應(yīng)；
（3）鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（4）稀硝酸和鋁片、銅片、鐵片都發(fā)生反應(yīng)，銅片和氫氧化鈉、濃硫酸、濃鹽酸不反應(yīng)；
（5）氧化銅和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，氧化鋁是兩性氧化物和氫氧化鈉溶液反應(yīng)．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液、稀硝酸、濃硫酸、濃鹽酸四種溶液中，氫氧化鈉不能和銅鐵反應(yīng)，稀硝酸和金屬都反應(yīng)，濃硫酸中鐵、鋁鈍化，銅需要加熱反應(yīng)，所以用于判斷金屬性強弱的選擇濃鹽酸和金屬反應(yīng)的反應(yīng)劇烈程度，與同濃度鹽酸反應(yīng)劇烈的是鋁，反應(yīng)程度小的為鐵，不反應(yīng)的是銅，反應(yīng)的化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，
故答案為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）鋁片、銅片、鐵片三種金屬投入濃硫酸中常溫下鐵和鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化，銅和濃硫酸加熱才能發(fā)生反應(yīng)，室溫下，將三種金屬分別投入上述某種溶液中，均不能觀察到明顯的現(xiàn)象的溶液是濃硫酸，
故答案為：濃硫酸；
（3）上述某一溶液只能和三種金屬中的一種發(fā)生化學反應(yīng)，其中鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）稀硝酸具有強氧化性和鋁片、銅片、鐵片都發(fā)生反應(yīng)，銅片和氫氧化鈉、濃硫酸、濃鹽酸不反應(yīng)，室溫下，上述某一溶液能和三種金屬發(fā)生反應(yīng)的溶液為稀硝酸，Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子反應(yīng)為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（5）除去氧化銅粉末中混有的少量氧化鋁粉，可以利用氧化銅和氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，氧化鋁是兩性氧化物和氫氧化鈉溶液反應(yīng)溶解除去，
故答案為：氫氧化鈉溶液．

點評 本題考查性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)及實驗技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意實驗設(shè)計能力的應(yīng)用，題目難度不大．