Question

16．某校化学兴趣小组的同学经查阅资料得知：铝表面致密的氧化膜能使铝与其周围的介质（空气、水等）隔绝，但奇怪的是铝制容器仍不能用来盛放和腌制咸菜．为此该小组的同学对铝表面的氧化膜进行了探究，其过程如下，请完成下列填空．
（1）用坩埚钳夹住一块擦去氧化膜的铝片，放在酒精灯火焰上灼烧，铝片表面接触火焰的部分变暗，片刻后变软，轻轻摇动，会左右摇晃，却不像蜡烛那样滴落．这是因为铝表面氧化膜的熔点高于（填“高于”或“低于”）内层铝的熔点，并将其裹住，所以不易发生滴落现象．
（2）取纯净的铝箔，包裹住一小块金属钠后放入水中无现象；将该铝箔用针刺些小孔后再包裹住一小块金属钠后放入水中，迅速就有大量的气泡产生．试解释其中的原因，并写出相关的化学程式：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．
（3）用砂纸打磨一铝片，使其表面变粗糙，再将其放入CuSO₄稀溶液中，2～3min后有少量红色固体附着在其表面．试写出产生红色固体的离子方程式：2Al+3Cu²⁺=2Al³⁺+3Cu．
（4）把两块未用砂纸打磨过的铝片都浸入氢氧化钠溶液中，片刻后其表面产生无色气体．试写出铝的氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O．
（5）另取一铝制易拉罐，收集满一罐CO₂，加入过量的浓氢氧化钠溶液，立即把口封闭．可以发现易拉罐“咔咔”作响，并变瘪了；过一会后，易拉罐又会作响并鼓起来．试解释为什么，写出有关的离子方程式2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

Answer 1

分析 （1）铝在酒精灯火焰上加热，铝表面生成氧化铝，氧化铝的熔点高于铝，所以内部的铝熔化；
（2）铝与水不反应，钠与水迅速反应产生氢气；生成的氢氧化钠溶液又溶解金属铝再产生氢气．相关的化学方程式为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑； 2Al+2NaOH+2H₂O=2 NaAlO₂+3H₂↑；
（3）用砂纸打磨铝片，表面的氧化铝被除去，铝与硫酸铜溶液反应置换出铜； 
（4）氧化铝与氢氧化钠反应生成盐和水；
（5）开始时浓氢氧化钠溶液吸收CO₂引起易拉罐内压强减小，导致易拉罐变瘪，离子方程式为：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；过一会后暴露出来的Al又与氢氧化钠溶液反应生成了H₂，压强又逐渐增大，导致易拉罐又重新鼓了起来．

解答 解：（1）铝在酒精灯火焰上加热，铝表面生成氧化铝，氧化铝的熔点高于铝，所以内部的铝熔化，但外面的氧化铝并不熔化，好象有一层膜兜着，故答案为：高于；
（2）铝包在钠表面，铝与水不反应．用针刺些小孔后钠与水生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠溶液又与铝产生氢气．反应方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑； 2Al+2 NaOH+2H₂O=2 NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑； 2Al+2 NaOH+2H₂O=2 NaAlO₂+3H₂↑；
（3）用砂纸打磨铝片，表面的氧化铝被除去，铝与硫酸铜溶液反应置换出铜，化学方程式为：2Al+3Cu²⁺=2Al³⁺+3Cu，故答案为：2Al+3Cu²⁺=2Al³⁺+3Cu；
（4）氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，故答案为：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（5）开始时浓氢氧化钠溶液吸收CO₂引起易拉罐内压强减小，导致易拉罐变瘪，离子方程式为：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；过一会后暴露出来的Al又与氢氧化钠溶液反应生成了H₂，压强又逐渐增大，导致易拉罐又重新鼓了起来，离子方程式为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．

点评 对于此类信息给予题，要结合所学知识，认真分析，抓住有用信息，大胆猜测，利用所有知识进行验证，从而得出正确结论．