Question

16．有關鋁的幾個實驗如下．請填寫下列空白．
實驗一   毛刷實驗
實驗過程如圖1．
（1）配制Hg（NO₃）₂溶液時，為抑制水解，需加入少量的硝酸．
（2）鋁導線放NaOH溶液的目的是除去表面的氧化膜，其化學方程式為Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O．
（3）生成白色毛狀物的實質是鋁發生電化腐蝕生成A1₂O₃，其中作正極材料的是d
（填序號）．
a．O₂      b．A1       c．Hg（NO₃）₂      d．Hg
實驗二  探究白色毛狀物是否含有結晶水
取適量白色毛狀物樣品放入儀器X稱量，質量為m₁  g

（4）圖2中儀器X應選用以下哪個裝置坩堝（填名稱）．
（5）上述過程中“冷卻“時要在圖3所示的裝置中進行的原因是防止在冷卻過程中吸收空氣中的水．
（6）根據所得實驗資料，能說明白色毛狀物含結晶水的證據是m₂＞m₃（用代數式表示）．
實驗三   驗證A1₂ O₃對石蠟油裂解的催化作用按圖4連好裝置，檢查裝置的氣密性，加入5～6g Al₂O₃，加熱到500℃左右，往Al₂O₃上滴入石蠟油．已知：石蠟油為液態烷烴混合物（與汽油類似），沸點164～223℃．一定條件下，其裂解產物為乙烯和烷烴的混合物．
（7）使用裝置B的目的是將揮發出來的石蠟油冷卻，防止對溴水進行萃取，干擾乙烯的檢驗．
（8）需要再補充一個實驗才能證明Al₂O₃對石蠟油裂解反應有催化作用，請簡述其實驗方案：不加氧化鋁進行上述實驗，若溴水不褪色（或褪色時間較長），則證明氧化鋁對石蠟的裂解有催化作用．

Answer 1

分析 （1）硝酸汞水解生成氫氧化汞和硝酸，加酸抑制其水解；
（2）氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水；
（3）鋁與硝酸汞置換生成汞，汞、Al與電解質溶液形成原電池，活潑性弱的金屬作正極；
（4）灼燒固體在坩堝中進行；
（5）為了防止固體吸收空氣中的水，一般在干燥器中冷卻；
（6）加熱前后固體的質量不同，說明固體中含有結晶水；
（7）石蠟受熱有部分揮發，揮發的石蠟會干擾乙烯的檢驗；
（8）加氧化鋁或不加氧化鋁，兩種情況下作對比實驗．

解答 解：（1）硝酸汞水解生成氫氧化汞和硝酸，加酸抑制其水解，為了避免引入雜質，所以要加硝酸來抑制其水解，故答案為：硝酸；
（2）氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，其反應的方程式為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，故答案為：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
（3）鋁與硝酸汞置換生成汞，汞、Al與電解質溶液形成原電池，活潑性弱的金屬作正極，則正極為汞，故答案為：d；
（4）把固體樣品放入儀器中灼燒，灼燒固體在坩堝中進行，故答案為：坩堝；
（5）灼燒后的固體應該放在干燥器中冷卻，以防止固體吸收空氣中的水，故答案為：防止在冷卻過程中吸收空氣中的水；
（6）加熱前后固體的質量不同，說明加熱時固體失去了結晶水，即m₂＞m₃，則說明固體中含有結晶水，故答案為：m₂＞m₃；
（7）已知石蠟油為液態烷烴混合物（與汽油類似），沸點164～223℃，而石蠟的分解溫度為500℃左右，反應溫度高于石蠟的沸點，則會有部分石蠟揮發，揮發的石蠟，進入溴水會發生萃取，而使溴水褪色，因此會干擾乙烯的檢驗，所以用冷水冷卻揮發出來的石蠟；
故答案為：將揮發出來的石蠟油冷卻，防止對溴水進行萃取，干擾乙烯的檢驗；
（8）要證明Al₂O₃對石蠟油裂解反應有催化作用，應該在加氧化鋁或不加氧化鋁，兩種情況下作對比實驗，不加氧化鋁進行上述實驗，若溴水不褪色（或褪色時間較長），則證明氧化鋁對石蠟的裂解有催化作用，
故答案為：不加氧化鋁進行上述實驗，若溴水不褪色（或褪色時間較長），則證明氧化鋁對石蠟的裂解有催化作用．

點評 本題考查了探究物質的組成、原電池原理的應用、物質的性質、催化劑催化作用的探究等，題目涉及的知識點較多，題目綜合性強，側重于考查學生的對基礎知識的綜合應用能力和實驗探究能力．