Question

(16分) 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________(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，并写出相关的化学方程式：___________      ___________________。

(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，2～3 min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：                      。

(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：___________________________。

(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                                           

Answer

(1)高于；（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+2 NaOH+ 2H2O=2 NaAlO2+3H2↑（3）2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu ； (4)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-= CO32-+ 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↑

【解析】

试题分析：（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，但外面的氧化铝并不熔化，好象有一层膜兜着。

（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↑。

（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）氧化铝与氢氧化钠溶液离子方程式为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-= CO32-+ 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↑

考点： 铝、氧化铝的性质