Question

【題目】已知：鋁在常溫下能與O2反應，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“鋁與氯化銅溶液反應”進行如下探究。

①測得CuCl2溶液的pH＜7；

②將鋁片放入CuCl2溶液中，沒有觀察到現象；

③取出鋁片用NaOH溶液浸泡一段時間，再取出鋁片洗凈后放入CuCl2溶液中，觀察到鋁表面產生無色氣泡。

（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；在一個化學反應中，如果有化合價的升高則必定有元素化合價的降低。

根據以上信息，請回答下列問題：

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

（2）步驟②中沒有現象的原因是_____。

（3）步驟③中還可能觀察到的現象是_____。

（4）小組對步驟③產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，溶液由藍色變為無色 H2 鋁能與顯酸性的物質反應生成鋁鹽和氫氣。（或填無色氣體說明不是氯氣，若氣體是氧氣的話，鋁元素化合價升高，則無元素的化合價降低）

【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。因為步驟①測得CuCl2溶液的pH＜7，所以CuCl2溶液呈酸性。

（2）因為鋁在常溫下能與O2反應，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中沒有現象的原因是：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）因為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。因為CuCl2溶液呈酸性，所以鋁片和酸反應就生成氫氣，因此觀察到鋁表面產生無色氣泡。又因為金屬活動性順序中鋁排在銅前面，鋁還能把CuCl2溶液中的銅置換出來，同時生成氯化鋁，所以步驟③中還可能觀察到的現象是：鋁表面有紅色固體析出，溶液由藍色變為無色。

（4）根據化學反應前后元素的種類不變，步驟③產生的氣體除了題中猜想：可能是Cl2、可能是O2外，還可能是H2；因為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，實驗中觀察到的是無色氣體，肯定不是氯氣；在一個化學反應中，如果有化合價的升高則必定有元素化合價的降低。反應中鋁元素化合價升高，而氧元素要變成氧氣，必然化合價升高，則反應中無元素的化合價降低，不符合化學反應規律。因此小組討論得出c成立，理由是：鋁能與顯酸性的物質反應生成鋁鹽和氫氣。（或無色氣體說明不是氯氣，若氣體是氧氣的話，鋁元素化合價升高，則無元素的化合價降低）

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