Question

18．易拉罐主要成分探究：
一般的易拉罐主要為鋁合金，其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見，本次實(shí)驗(yàn)選取可口可樂公司生產(chǎn)的雪碧汽水易拉罐作為探究的對象．
提出假設(shè)：易拉罐的主要成分是鋁和鐵．
探究過程及現(xiàn)象：
（1）配制20%（密度為1.2g/mL）的氫氧化鈉溶液和6mol/L的鹽酸．
（2）將易拉罐剪開，用砂紙去除表面油漆和氧化膜，再剪取一小塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)一：向裝有鋁合金的試管中滴加足量的20%NaOH溶液，看到有氣泡生成，反應(yīng)一段時(shí)間后，溶液中還有不溶物．
實(shí)驗(yàn)二：向?qū)嶒?yàn)一的試管中逐滴加入6mol/L的鹽酸至足量，靜置24小時(shí)，按實(shí)驗(yàn)順序，記錄的現(xiàn)象如下：①開始沒有明顯現(xiàn)象；②有白色絮狀沉淀生成；③白色沉淀消失；④原溶液中不溶物完全溶解，此時(shí)溶液呈淺綠色；⑤靜置一段時(shí)間后，溶液呈棕黃色．
實(shí)驗(yàn)三：再向該試管中加入一定量的氫氧化鈉溶液，最終只得到紅褐色沉淀．
請回答下列問題：
（1）本實(shí)驗(yàn)所配制的c（NaOH）=c（HCl）（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)一中反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）寫出實(shí)驗(yàn)二中產(chǎn)生現(xiàn)象①的離子方程式為（填字母，下同）A，現(xiàn)象②的離子方程式為B．現(xiàn)象③的離子方程式為C．
A、H⁺+OH^-→H₂O
B、AlO₂^-+H ⁺+H₂O→Al（OH）₃↓
C、Al（OH）₃+3H⁺→Al³⁺+3H₂O
（4）實(shí)驗(yàn)二所得溶液靜置一段時(shí)間后由淺綠色變?yōu)樽攸S色的原因是（用文字描述）：溶液中Fe²⁺被氧化為Fe³⁺．
（5）由此可知該假設(shè)成立（填“成立”，“不成立”或“無法確定”）．

Answer 1

分析 （1）配制20%（密度為1.2g/mL）的氫氧化鈉溶液，換算成物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000×ρ×w%}{M}$；
（2）向裝有鋁合金的試管中滴加足量的20%NaOH溶液，看到有氣泡生成，是鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（3）向?qū)嶒?yàn)一的試管中逐滴加入6mol/L的鹽酸至足量，開始時(shí)和過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，繼續(xù)滴加鹽酸是偏鋁酸鈉溶液和鹽酸反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，繼續(xù)滴加鹽酸會和氫氧化鋁反應(yīng)沉淀溶解，原溶液中不溶物完全溶解，此時(shí)溶液呈淺綠色是鹽酸足量和合金中的鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液，⑤靜置一段時(shí)間后，溶液呈棕黃色是亞鐵離子被氧化為鐵離子；
（4）鹽酸足量會和合金中的鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液，靜止一段時(shí)間由淺綠色變?yōu)樽攸S色是亞鐵離子被氧化為鐵離子；
（5）反應(yīng)現(xiàn)象說明易拉罐的主要成分是鋁和鐵．

解答 解：（1）配制20%（密度為1.2g/mL）的氫氧化鈉溶液，換算成物質(zhì)的量濃度c=$\frac{1000×1.2×20%}{40}$mol/L=6mol/L，配制20%（密度為1.2g/mL）的氫氧化鈉溶液和6mol/L的鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同，
故答案為：=；
（2）向裝有鋁合金的試管中滴加足量的20%NaOH溶液，看到有氣泡生成，是鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，2Al+2NaOH+2H₂O→2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O→2NaAlO₂+3H₂↑；
（3）向?qū)嶒?yàn)一的試管中逐滴加入6mol/L的鹽酸至足量，①開始沒有明顯現(xiàn)象是開始時(shí)和過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為A：H⁺+OH^-→H₂O，
②有白色絮狀沉淀生成，繼續(xù)滴加鹽酸是偏鋁酸鈉溶液和鹽酸反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：AlO₂^-+H ⁺+H₂O→Al（OH）₃↓，③白色沉淀消失，繼續(xù)滴加鹽酸會和氫氧化鋁反應(yīng)沉淀溶解，反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺→Al³⁺+3H₂O，④原溶液中不溶物完全溶解，反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，此時(shí)溶液呈淺綠色是鹽酸足量和合金中的鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液，⑤靜置一段時(shí)間后，溶液呈棕黃色是亞鐵離子被氧化為鐵離子，
故答案為：A；B；C；
（4）鹽酸足量會和合金中的鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液，靜止一段時(shí)間由淺綠色變?yōu)樽攸S色是亞鐵離子被氧化為鐵離子，
故答案為：溶液中Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；
（5）上述分析可知易拉罐成分為鋁和鐵的合金，證明假設(shè)正確，
故答案為：成立．

點(diǎn)評 本題考查了溶液濃度計(jì)算、合金成分的實(shí)驗(yàn)探究和反應(yīng)過程分析判斷、主要是鋁及其化合物性質(zhì)的理解應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．