化学自习室移动版

一、铝与氧气的反应（熔点问题）

实验操作：用坩埚钳夹持一片薄铝片，在酒精灯火焰上加热，轻轻晃动铝片。

实验现象：铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝不滴落，不燃烧。

实验结论：Al₂O₃的熔点比铝的高

审题注意1：因果关系

示例思考题：用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，铝箔熔化，但熔化的铝不滴落，是因为金属铝的熔点较低。

答：×

解析：实验可以说明铝的熔点较低，因为内部的铝熔化了。但是熔化的铝不滴落是因为氧化铝的熔点高，注意因果关联。

审题注意2：不论铝箔是否打磨，反应过程中都会迅速生成氧化铝薄膜

示例思考题：将打磨和未打磨的两片铝片在酒精灯上灼烧，打磨过的铝片有液体滴下，证明铝的熔点小于氧化铝。

答：×

解析：打磨过后的铝，在燃烧过程中也会迅速生成氧化铝薄膜，同样不会有滴落。

二、铝与酸的反应

关键审题点：常温下，铝和浓硫酸、浓硝酸会钝化思考：能否用下图说明浓度越高化学反应速率越快

答：×

解析：常温下，铝片在浓硫酸中会钝化，所以无法分析浓度与化学反应速率的关系。

拓展实验：如何通过实验说明常温下浓硫酸会与铝钝化？

实验操作：将一块铝片放入浓硫酸中，片刻后取出，用蒸馏水洗净后浸入硫酸铜溶液，观察铝片表面的现象。（洗涤时要“铝片入水”，因为铝片上有浓硫酸）

实验分析：铝在浓硫酸中会钝化形成致密氧化膜，氧化膜会阻碍铝与硫酸铜溶液反应，所以将去除氧化膜的铝片放入浓硫酸中，片刻后取出，用水洗净，放入硫酸铜溶液中，铝片表面未见紫红色固体，说明铝片表面已形成致密的氧化膜。

额外注意：钝化不是不发生化学反应哈！

拓展认识：氯离子对铝和酸的反应起催化作用

大小相同的铝片分别加入同温同体积且氢离子浓度为1mol/L的盐酸、硫酸中，铝与盐酸反应产生气泡速率较快，可能是Cl^－催化了该反应。

三、铝与碱的反应

关键审题点1：铝和氢氧化钠反应的实质

铝和碱液的反应实质是铝先和水反应生成氢氧化铝和氢气，生成的氢氧化铝再和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠而溶解。

思考：铝和氢氧化钠反应时，氧化剂是氢氧化钠还是水？

答：水作氧化剂，先与铝反应生成氢气。

关键审题点2：关注铝是否打磨，进而看气泡的产生节点

实验现象：试管①中一开始无气泡产生，一段时间后，铝片溶解，有无色气泡冒出，试管②中铝片溶解，立即产生无色气泡，将点燃的木条放在试管口，二者都有爆鸣声。

关键审题点3：Mg-Al-NaOH原电池装置，Al作负极

思考：下述装置能否说明Mg和Al的金属活泼性？

答：×

解析：Mg不和氢氧化钠反应，该装置中Al作负极。

四、铝的冶炼

关键审题点1：电解法冶炼铝

思考：下述装置能否模拟工业冶炼铝？

答：×解析：

（1）铝的还原性很强，还原氧化铝需要用极强的还原剂。

（2）氧化铝很稳定，热还原法还原氧化铝需要极高的温度。

（3）碳作还原剂时，铝在高温条件下易与碳反应生成碳化铝，导致产物不纯。

所以，从经济成本、产品纯度、还原剂选择等方面来看，铝应该采用电解法进行冶炼。

拓展：K Ca Na Mg Al（电解法冶炼）/ Zn Fe Sn Pb Cu（热还原法冶炼）/ Hg Ag（热分解法冶炼）/ Pt Au（物理方法冶炼）

关键审题点2：电解熔融氧化铝冶炼铝

解析：氯化铝为共价化合物，在熔融状态下不能电离出离子，熔融状态下不导电。

额外注意：冰晶石的作用：作熔剂，降低氧化铝的熔点，节能；阳极石墨被氧气腐蚀，需定期更换。