Question

某化學學習小組對鋁與酸和堿的反應進行探究，過程如下．
取足量的形狀、質(zhì)量均相同的鋁絲分別與等體積的6mol/L的鹽酸、6mol/L氫氧化鈉溶液反應，待反應停止后取出剩余的鋁絲洗凈、干燥、稱量，剩余鋁絲的質(zhì)量關(guān)系是前者

 

后者（填“大于”或“小于”或“等于”）；觀察反應后的液體，發(fā)現(xiàn)鋁與鹽酸反應后所得的液體是黑色渾濁的，試管底部有少量黑色沉淀，對此現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：
（1）提出猜想
同學們查找資料后獲得如下信息：工業(yè)上用電解法冶煉鋁所用的原料氧化鋁是從鋁土礦中提取的，所以得到的氧化鋁中可能還含有微量的氧化鐵和二氧化硅兩種雜質(zhì)，據(jù)此，同學們提出如下猜想：
猜想1：此黑色固體是鐵單質(zhì)，可能是電解得到的鋁與雜質(zhì)反應生成的，相應的化學反應方程式為

 

；
猜想2：

 

猜想3：此黑色固體是鋁單質(zhì)，是鋁與鹽酸反應時因反應過快而變成粉末分散到溶液中；
猜想4：此黑色固體可能是上述若干種單質(zhì)組成的混合物．
（2）設(shè)計實驗方案并完成相關(guān)實驗：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
①將反應后所得的液體進行過濾、洗滌，分別取少量固體置于兩支試管中	_	_
②向其中的一支試管中加入足量的稀鹽酸，觀察固體是否溶解．	固體完全溶解	證明猜想   一定不正確．
③向另一試管中加入足量的   溶液，觀察固體是否溶解．	固體完全溶解	猜想   一定不正確．
得出結(jié)論：綜合實驗②③的現(xiàn)象，可推知猜想   是正確的．

固體溶解在氫氧化鈉溶液中的離子方程式為：

 

．

Answer 1

考點：鋁金屬及其化合物的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

分析：根據(jù)反應方程式判斷；
（1）猜想1：根據(jù)鋁熱反應寫出反應方程式；
猜想2：類比鋁熱反應，鋁可把二氧化硅中硅還原出來；
（2）鐵、鋁和鹽酸反應，硅和鹽酸不反應，鋁和氫氧化鈉反應，而鐵不和氫氧化鈉反應，根據(jù)實驗現(xiàn)象證明猜想，根據(jù)實驗不同現(xiàn)象得出結(jié)論并寫出鋁和氫氧化鈉反應的離子方程式．

解答： 解：由反應2Al+6HCl=2AlCl₃+H₂↑ 2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知，
消耗相同物質(zhì)的量的鹽酸和氫氧化鈉，加鹽酸溶液的試管中參加反應的鋁少，剩余的鋁多，
故答案為：大于；
（1）猜想1：在高溫條件下，鋁和氧化鐵反應生成鐵和氧化鋁，反應方程式為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，
猜想2：類比鋁熱反應，鋁可把二氧化硅中硅還原出來，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；此黑色固體是硅單質(zhì)，是電解得到的鋁與二氧化硅反應生成的；
（2）②向其中的一支試管中加入足量的稀鹽酸，實驗時發(fā)現(xiàn)固體完全溶解，說明固體都是金屬單質(zhì)，所以證明猜想2一定不正確；
③向另一試管中加入足量的氫氧化鈉溶液，實驗時發(fā)現(xiàn)固體完全溶解，鋁和硅都能與氫氧化鈉反應，根據(jù)實驗現(xiàn)象證明猜想1一定不正確；
綜合實驗②③的現(xiàn)象，可推知猜想3是正確的；鋁和氫氧化鈉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：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
①將反應后所得的液體進行過濾、洗滌，分別取少量固體置于兩支試管中	_	_
②向其中的一支試管中加入足量的稀鹽酸，觀察固體是否溶解．	固體完全溶解	證明猜想 2一定不正確．
③向另一試管中加入足量的 氫氧化鈉溶液，觀察固體是否溶解．	固體完全溶解	猜想 1一定不正確．
得出結(jié)論：綜合實驗②③的現(xiàn)象，可推知猜想 3是正確的．

固體溶解在氫氧化鈉溶液中的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

點評：本題考查了鋁及其化合物性質(zhì)的實驗，難度不大，注意鋁和氫氧化鈉溶液反應方程式的書寫，水作反應物參加反應．