Question

【題目】已知：鋁在常溫下能與O2反應(yīng)，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(duì)“鋁與氯化銅溶液反應(yīng)”進(jìn)行如下探究。

①測(cè)得CuCl2溶液的pH＜7；

②將鋁片放入CuCl2溶液中，沒(méi)有觀(guān)察到現(xiàn)象；

③取出鋁片用NaOH溶液浸泡一段時(shí)間，再取出鋁片洗凈后放入CuCl2溶液中，觀(guān)察到鋁表面產(chǎn)生無(wú)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(gè)化學(xué)反應(yīng)中，如果有化合價(jià)的升高則必定有元素化合價(jià)的降低。

根據(jù)以上信息，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）步驟①得知到CuCl2溶液呈_____性（選填“酸”、“堿”或“中”）；

（2）步驟②中沒(méi)有現(xiàn)象的原因是_____。

（3）步驟③中還可能觀(guān)察到的現(xiàn)象是_____。

（4）小組對(duì)步驟③產(chǎn)生的氣體提成以下猜想：

a．可能是Cl2；b．可能是O2；c．可能是_____；

小組討論得出c成立，理由是_____。

Answer 1

【答案】酸 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(lán)色變?yōu)闊o(wú)色 H2 鋁能與顯酸性的物質(zhì)反應(yīng)生成鋁鹽和氫氣。（或填無(wú)色氣體說(shuō)明不是氯氣，若氣體是氧氣的話(huà)，鋁元素化合價(jià)升高，則無(wú)元素的化合價(jià)降低）

【解析】

（1）溶液的pH＜7，溶液呈酸性；溶液的pH=7，溶液呈中性；溶液的pH＞7，溶液呈堿性。因?yàn)椴襟E①測(cè)得CuCl2溶液的pH＜7，所以CuCl2溶液呈酸性。

（2）因?yàn)殇X在常溫下能與O2反應(yīng)，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(méi)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?yàn)?/span>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(shí)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?yàn)?/span>CuCl2溶液呈酸性，所以鋁片和酸反應(yīng)就生成氫氣，因此觀(guān)察到鋁表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡。又因?yàn)榻饘倩顒?dòng)性順序中鋁排在銅前面，鋁還能把CuCl2溶液中的銅置換出來(lái)，同時(shí)生成氯化鋁，所以步驟③中還可能觀(guān)察到的現(xiàn)象是：鋁表面有紅色固體析出，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色。

（4）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)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?yàn)?/span>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(yīng)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(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到的是無(wú)色氣體，肯定不是氯氣；在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，如果有化合價(jià)的升高則必定有元素化合價(jià)的降低。反應(yīng)中鋁元素化合價(jià)升高，而氧元素要變成氧氣，必然化合價(jià)升高，則反應(yīng)中無(wú)元素的化合價(jià)降低，不符合化學(xué)反應(yīng)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(yīng)生成鋁鹽和氫氣。（或無(wú)色氣體說(shuō)明不是氯氣，若氣體是氧氣的話(huà)，鋁元素化合價(jià)升高，則無(wú)元素的化合價(jià)降低）

。