Question

某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋁等金屬的性質(zhì)：將一置于空氣中的鋁片投入濃氯化銅溶液中，鋁片表面出現(xiàn)一層海綿狀暗紅色物質(zhì)，接下來(lái)鋁片上產(chǎn)生大量氣泡，產(chǎn)生的氣體，具有可燃性，溶液溫度迅速上升．若用同樣的鋁片投入相同濃度的硫酸銅溶液中，在短時(shí)間內(nèi)鋁片無(wú)明顯變化．
（1）鋁與氯化銅溶液能迅速反應(yīng)，而與相同濃度的硫酸銅溶液在短時(shí)間內(nèi)不反應(yīng)的原因可能是

 

（填序號(hào)）．
A．鋁與Cl^-反應(yīng)，鋁與SO₄^2-不反應(yīng)
B．氯化銅溶液酸性比同濃度的硫酸銅溶液酸性強(qiáng)
C．硫酸銅水解生成硫酸使鋁鈍化
D．氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜，而硫酸根離子不能
E．生成氯化鋁溶于水，而生成硫酸鋁不溶于水
（2）鋁片表面出現(xiàn)的暗紅色物質(zhì)是

 

．
（3）放出的氣體是

 

，請(qǐng)從有關(guān)物質(zhì)的濃度、能量、是否有電化學(xué)作用等分析開(kāi)始階段產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的原因是

 

．
（4）某同學(xué)通過(guò)其他的實(shí)驗(yàn)操作，也能使鋁片與硫酸銅溶液反應(yīng)加快，他采取的措施可能是

 

．
A．用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中
B．把鋁片投入熱氫氧化鈉溶液中一段時(shí)間后，取出洗滌，再投入硫酸銅溶液中
C．向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液，再投入鋁片
D．向硫酸銅溶液中加入氯化鈉固體，再投入鋁片．

Answer 1

考點(diǎn)：鋁的化學(xué)性質(zhì)

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）金屬鋁的表面有一層致密的氧化物薄膜，結(jié)合氯化鋁和硫酸鋁陰離子的不同來(lái)分析；
（2）金屬鋁能置換銅鹽中的金屬銅；
（3）金屬鋁也能和酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，溫度、濃度、原電池原理均能使化學(xué)反應(yīng)速率加快；
（4）根據(jù)原電池原理能加速金屬的腐蝕以及氧化鋁能和強(qiáng)堿反應(yīng)的性質(zhì)來(lái)解答．

解答： 解：（1）金屬鋁的表面有一層致密的氧化物薄膜，氯化鋁和硫酸鋁陰離子的不同，氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜，而硫酸根離子不能，故答案為：D；
（2）金屬銅呈暗紅色，金屬鋁能置換銅鹽中的金屬銅，即2Al+3Cu²⁺=3Cu+2Al³⁺，故答案為：Cu；
（3）氯化銅和硫酸銅均是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解顯酸性，金屬鋁能和酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，Al³⁺+3H₂OAl（OH）₃+3H⁺，Cu²⁺+2H₂OCu（OH）₂+2H⁺，2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，金屬鋁能和酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，溫度、濃度、原電池原理均能使化學(xué)反應(yīng)速率加快，開(kāi)始階段產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的原因是其中某一個(gè)或多個(gè)因素的結(jié)果，
故答案為：氫氣；反應(yīng)放熱以及形成原電池；
（4）A、用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜，再投入硫酸銅溶液中，形成鋁銅原電池，能加速金屬的腐蝕，故A正確；
B、氧化鋁能和強(qiáng)堿反應(yīng)，然后把鋁片投入投入硫酸銅溶液中，形成鋁銅原電池，能加速金屬的腐蝕，故B正確；
C、硫酸銅和氫氧化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，再投入鋁片不反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D、在鋁片上捆上幾枚銅釘后投入同濃度的硫酸銅溶液中，會(huì)形成銅、鋁、硫酸銅原電池，金屬鋁做負(fù)極，加快反應(yīng)速率，故D正確．
故答案為：ABD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鋁的化學(xué)性質(zhì)，為高頻考點(diǎn)，把握金屬與酸、鹽溶液的置換反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，涉及化學(xué)反應(yīng)速率、原電池等，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．