某化學(xué)興趣小組在探究金屬鋁和銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱時(shí)發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象:
編號(hào) |
操作 |
現(xiàn)象 |
甲 |
將表面未打磨的鋁絲浸入CuSO4溶液中 |
無(wú)明顯現(xiàn)象 |
乙 |
將表面打磨后的鋁絲浸入CuSO4溶液中 |
鋁絲表面析出紅色固體 |
丙 |
將表面未打磨的鋁絲浸入CuCl2溶液中 |
鋁絲表面析出紅色固體 |
【提出問題】小組同學(xué)對(duì)以上現(xiàn)象產(chǎn)生了好奇,為什么未打磨的鋁絲在CuSO
4溶液和CuCl
2溶液中產(chǎn)生的現(xiàn)象不同呢?
【猜想與假設(shè)】
(1)比較實(shí)驗(yàn)乙和實(shí)驗(yàn)甲可知:打磨鋁絲的作用是
去除鋁絲表面的氧化鋁薄膜
去除鋁絲表面的氧化鋁薄膜
。
(2)小明同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)丙的現(xiàn)象進(jìn)行分析,認(rèn)為H
2O對(duì)氧化鋁薄膜有破壞作用。但此觀點(diǎn)馬上被其他同學(xué)否定,否定的依據(jù)是
實(shí)驗(yàn)甲中的硫酸銅溶液中也有水
實(shí)驗(yàn)甲中的硫酸銅溶液中也有水
。
(3)經(jīng)討論,同學(xué)們一致認(rèn)為可能是
Cl-
Cl-
(填離子符號(hào))破壞了氧化鋁薄膜。
【猜測(cè)與探究】
為檢驗(yàn)此猜測(cè)是否正確,他們首先向兩支試管中加入相同的CuSO
4溶液,并均浸入表面未打磨的鋁絲,然后進(jìn)行了新的探究:
操作 |
現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
推論 |
(1)向一支試管中再 加入NaCl固體 |
鋁絲表面析出 紅色固體 |
氧化鋁薄膜 被破壞 |
Na+ Na+ 或 Cl- Cl- (填離 子符號(hào))能破壞氧化鋁薄膜 |
(2)向另一支試管中 再加入Na2SO4固體 |
鋁絲表面沒有變化 鋁絲表面沒有變化 。 |
氧化鋁薄膜 未被破壞 |
鈉離子和硫酸根離子都不能破壞氧化鋁薄膜 |
【結(jié)論與反思】通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知猜想正確。
實(shí)驗(yàn)中鋁絲表面產(chǎn)生紅色固體反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
。