Question

16．某探究小組在如下實驗方案設計中，用鋁片，銅片，鐵片三種金屬（形狀相同，表面都用砂紙打磨過）和氫氧化鈉溶液，稀硝酸，濃硫酸，濃鹽酸，水五種試劑進行實驗．根據要求填空：
（1）若欲證明上述三種金屬的活動性強弱，則有關反應的化學方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑．
（2）室溫下，將三種金屬分別投入上述某種溶液中，均不能觀察到明顯的現象．這種溶液是濃硫酸．
（3）上述某一溶液只能和三種金屬中的一種發生化學反應，離子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑
（4）室溫下，上述某一溶液均能和三種金屬發生化學反應，寫出該溶液與銅片反應的離子方程式是3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（5）可用于除去氧化銅粉末中混有的少量氧化鋁粉末，該溶液是氫氧化鈉溶液．

Answer 1

分析 （1）證明上述三種金屬的活動性強弱，結合試劑分析，可以利用金屬和稀鹽酸反應劇烈程度和是否反應進行檢驗；
（2）鋁片、銅片、鐵片三種金屬投入濃硫酸中常溫下鐵和鋁在濃硫酸中發生鈍化，銅和濃硫酸加熱才能發生反應；
（3）鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（4）稀硝酸和鋁片、銅片、鐵片都發生反應，銅片和氫氧化鈉、濃硫酸、濃鹽酸不反應；
（5）氧化銅和氫氧化鈉溶液不反應，氧化鋁是兩性氧化物和氫氧化鈉溶液反應．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液、稀硝酸、濃硫酸、濃鹽酸四種溶液中，氫氧化鈉不能和銅鐵反應，稀硝酸和金屬都反應，濃硫酸中鐵、鋁鈍化，銅需要加熱反應，所以用于判斷金屬性強弱的選擇濃鹽酸和金屬反應的反應劇烈程度，與同濃度鹽酸反應劇烈的是鋁，反應程度小的為鐵，不反應的是銅，反應的化學方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，
故答案為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）鋁片、銅片、鐵片三種金屬投入濃硫酸中常溫下鐵和鋁在濃硫酸中發生鈍化，銅和濃硫酸加熱才能發生反應，室溫下，將三種金屬分別投入上述某種溶液中，均不能觀察到明顯的現象的溶液是濃硫酸，
故答案為：濃硫酸；
（3）上述某一溶液只能和三種金屬中的一種發生化學反應，其中鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）稀硝酸具有強氧化性和鋁片、銅片、鐵片都發生反應，銅片和氫氧化鈉、濃硫酸、濃鹽酸不反應，室溫下，上述某一溶液能和三種金屬發生反應的溶液為稀硝酸，Cu與稀硝酸反應的離子反應為3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（5）除去氧化銅粉末中混有的少量氧化鋁粉，可以利用氧化銅和氫氧化鈉溶液不反應，氧化鋁是兩性氧化物和氫氧化鈉溶液反應溶解除去，
故答案為：氫氧化鈉溶液．

點評 本題考查性質實驗方案的設計，為高頻考點，把握物質的性質、發生的反應及實驗技能為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意實驗設計能力的應用，題目難度不大．