Question

【題目】為了探究金屬鋁的化學性質(zhì)，某興趣小組的同學進行了如下探究。

(1)鋁的金屬活動性

甲同學將打磨過的鋁片放入硫酸銅溶液中，看到的現(xiàn)象是_____，說明鋁的金屬活動性比銅_____(填“強”或“弱”)。

(2)鋁與酸的反應

①鋁片與稀硫酸反應產(chǎn)生氫氣的速度與時間的關(guān)系如圖所示，反應過程中，試管外壁發(fā)燙，說明該反應是____(填“放熱”或“吸熱”)反應。圖中從c點到d點反應速率變慢的主要原因可能是________。

②將大小相同的鋁片與氫離子濃度相同的足量的稀硫酸和稀鹽酸反應，結(jié)果是生成氫氣的速度前者比后者慢很多，乙同學對比了鹽酸和硫酸的化學式后，認為可能是溶液中的_____(選填“H+”“C1-”或“SO42-”)對反應產(chǎn)生了促進作用。

(3)鋁與水的反應

（提出問題）鋁能否與水反應生成氫氣?

（查閱資料）鋁能與氯化汞(HgCl2)反應，形成鋁汞齊(鋁汞合金)破壞鋁表面致密的氧化膜且防止其重新生成。

（實驗探究）將鋁片完全浸入氯化汞(HgCl2)溶液中1min左右取出，立即用流水沖洗干凈后加入到蒸餾水中(如圖)，其表面生成大量氣泡、周圍出現(xiàn)白色沉淀。鋁與氯化汞溶液發(fā)生置換反應的化學方程式為___。在導管口e處涂肥皂水，發(fā)現(xiàn)導管口有氣泡形成，當氣泡離開導管后，氣泡_____(選填“下沉”或“上升”)，用燃著的木條點燃氣泡，發(fā)出爆鳴聲。

（實驗結(jié)論）鋁能與水反應生成氫氣。

(4)如圖，在鋁與水反應的過程中，若關(guān)閉導管上的活塞K，反應停止，其原理是___；當再次打開活塞K，反應繼續(xù)，產(chǎn)生氣泡。鋁未能生成氧化鋁，其原因是_____。

Answer 1

【答案】鋁片表面附著有紅色物質(zhì)，溶液由藍色變?yōu)闊o色； 強； 放熱； 溶液中氫離子的濃度逐漸降低，所以反應速率變慢； C1-； 3HgCl2+2Al = 2AlCl3+3Hg； 上升； 關(guān)閉活塞K，容器內(nèi)壓強增大，把液體壓回燒杯，固體與液體分離，反應停止； 容器內(nèi)充滿氫氣，鋁無法與氧氣接觸

【解析】

(1) 甲同學將打磨過的鋁片放入硫酸銅溶液中，看到的現(xiàn)象是：鋁片表面附著有紅色物質(zhì)，溶液由藍色變?yōu)闊o色，說明鋁的金屬活動性比銅強；

(2) ①反應過程中，試管外壁發(fā)燙，說明該反應是放熱反應。圖中從c點到d點反應速率變慢的主要原因可能是：隨著反應的進行，溶液中氫離子的濃度逐漸降低，所以反應速率變慢；

②鹽酸和硫酸中均含有氫離子，且氫離子濃度相同，所含不同的是氯離子和硫酸根離子，結(jié)果是鹽酸與大小相同的鋁片反應生成氫氣的速度快，說明可能是溶液中的C1-對反應產(chǎn)生了促進作用；

(3)[ 實驗探究] 鋁與氯化汞溶液反應生成汞和氯化鋁，反應的化學方程式為：3HgCl2+2Al = 2AlCl3+3Hg；在導管口e處涂肥皂水，發(fā)現(xiàn)導管口有氣泡形成，當氣泡離開導管后，氣泡上升，用燃著的木條點燃氣泡，發(fā)出爆鳴聲；

(4)在鋁與水反應的過程中，若關(guān)閉導管上的活塞K，反應停止，其原理是：關(guān)閉活塞K，容器內(nèi)壓強增大，把液體壓回燒杯，固體與液體分離，反應停止；當再次打開活塞K，反應繼續(xù)，產(chǎn)生氣泡，鋁未能生成氧化鋁，其原因是：容器內(nèi)充滿氫氣，鋁無法與氧氣接觸。