Question

5．有关铝的几个实验如下．请填写下列空白．
实验一　毛刷实验
实验过程如图1．
（1）铝导线与Hg（NO₃）₂溶液反应的离子方程式为2Al+3Hg²⁺═2Al³⁺+3Hg．
（2）铝导线放NaOH溶液的目的是除去表面的氧化膜，其化学方程式为Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O．
（3）有人认为生成白色毛状物的实质是铝发生电化腐蚀生成A1₂O₃，其中作正极材料的是d
（填序号）．
a．O₂　　　　　　b．A1　　　　　　　c．Hg（NO₃）₂　　　　　　d．Hg
实验二　探究白色毛状物是否含有结晶水取适量白色毛状物样品放入仪器X称量，质量为m₁g

（4）图2中仪器X应选用以下哪个装置坩埚（填名称）．
（5）上述过程中“冷却“时要在图3所示的装置中进行的原因是防止在冷却过程中吸收空气中的水．
（6）根据所得实验资料，能说明白色毛状物含结晶水的证据是m₂＞m₃（用代数式表示）．
实验三　验证A1₂O₃对石蜡油裂解的催化作用
按图4连好装置，检查装置的气密性，加入5～6gAl₂O₃，加热到500℃左右，往Al₂O₃上滴入石蜡油．已知：石蜡油为液态烷烃混合物（与汽油类似），沸点164～223℃．一定条件下，其裂解产物为乙烯和烷烃的混合物．
（7）使用装置B的目的是将挥发出来的石蜡油冷却，防止对溴水进行萃取，干扰乙烯的检验．
（8）需要再补充一个实验才能证明Al₂O₃对石蜡油裂解反应有催化作用，请简述其实验方案：不加氧化铝进行上述实验，若溴水不褪色（或褪色时间较长），则证明氧化铝对石蜡的裂解有催化作用．

Answer 1

分析 （1）根据铝比汞活泼，所以铝与硝酸汞置换生成汞；
（2）氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水；
（3）铝与硝酸汞置换生成汞，汞、Al与电解质溶液形成原电池，活泼性弱的金属作正极；
（4）灼烧固体在坩埚中进行；
（5）为了防止固体吸收空气中的水，一般在干燥器中冷却；
（6）加热前后固体的质量不同，说明固体中含有结晶水；
（7）石蜡受热有部分挥发，挥发的石蜡会干扰乙烯的检验；
（8）加氧化铝或不加氧化铝，两种情况下作对比实验．

解答 解：（1）因为铝比汞活泼，所以铝与硝酸汞置换生成汞，离子方程式为：2Al+3Hg²⁺═2Al³⁺+3Hg，故答案为：2Al+3Hg²⁺═2Al³⁺+3Hg；
（2）氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，其反应的方程式为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，故答案为：Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O；
（3）铝与硝酸汞置换生成汞，汞、Al与电解质溶液形成原电池，活泼性弱的金属作正极，则正极为汞，故答案为：d；
（4）把固体样品放入仪器中灼烧，灼烧固体在坩埚中进行，故答案为：坩埚；
（5）灼烧后的固体应该放在干燥器中冷却，以防止固体吸收空气中的水，故答案为：防止在冷却过程中吸收空气中的水；
（6）加热前后固体的质量不同，说明加热时固体失去了结晶水，即m₂＞m₃，则说明固体中含有结晶水，故答案为：m₂＞m₃；
（7）已知石蜡油为液态烷烃混合物（与汽油类似），沸点164～223℃，而石蜡的分解温度为500℃左右，反应温度高于石蜡的沸点，则会有部分石蜡挥发，挥发的石蜡，进入溴水会发生萃取，而使溴水褪色，因此会干扰乙烯的检验，所以用冷水冷却挥发出来的石蜡；
故答案为：将挥发出来的石蜡油冷却，防止对溴水进行萃取，干扰乙烯的检验；
（8）要证明Al₂O₃对石蜡油裂解反应有催化作用，应该在加氧化铝或不加氧化铝，两种情况下作对比实验，不加氧化铝进行上述实验，若溴水不褪色（或褪色时间较长），则证明氧化铝对石蜡的裂解有催化作用，
故答案为：不加氧化铝进行上述实验，若溴水不褪色（或褪色时间较长），则证明氧化铝对石蜡的裂解有催化作用．

点评 本题考查了探究物质的组成、原电池原理的应用、物质的性质、催化剂催化作用的探究等，题目涉及的知识点较多，题目综合性强，侧重于考查学生的对基础知识的综合应用能力和实验探究能力．