Question

（2011?南昌）鋁制品在日常生活中應用廣泛，但鋁制品卻不宜長時間盛放腌制食品．資料顯示：“鋁制品表面雖然有一層致密的氧化膜保護…氯化鈉也會破壞氧化膜的結構，加速鋁制品的腐蝕．”
[提出問題]氯化鈉溶液中的哪一種離子對氧化膜產生了破壞作用？
[實驗方案]

實驗序號	實驗1	實驗2	實驗3
方   案
現   象	A中鋁片表面有紅色固體析出；B中鋁片無明顯現象．	②	與A中的現象相同
結   論	溶液中對氧化膜產生了破壞作用的離子可能是 ① ．	除去表面氧化膜的鋁片會與CuSO4溶液反應．該反應的化學方程式 ③ ．	驗證了實驗1的結論．

[反思]針對實驗3，瑩瑩認為還應增做一個對比實驗，她的方案是向B試管中再加入Na₂SO₄溶液，結果無明顯現象．該實驗可證明溶液中對氧化膜不產生破壞作用的離子是

⑤

．

Answer 1

分析：本題為探究題，這類題目中常用到對比實驗，實際上是控制變量的思想，注意到實驗設計中相同的條件和不同的條件即可．如實驗1中其他條件相同，只有所用溶液的溶質中的陰離子不同，所以實驗現象不同是由陰離子不同造成的；實驗2的C試管和實驗①的B試管相比只是鋁片不同，所以實驗①的B試管沒反應是氧化膜存在造成的，等等．
第③空要求書寫化學方程式，需要注意硫酸鋁中鋁元素顯+3價．

解答：解：①：實驗1中其他條件相同，只有所用溶液的溶質中的陰離子不同，所以實驗現象不同是由陰離子不同造成的．所以答案為氯離子．
②：實驗2的結論是“除去表面氧化膜的鋁片會與CuSO₄溶液反應”，所以現象欄內應該是有與A中相同的現象的，可以仿照實驗3的現象來寫，也可一直接說出來．故答案為鋁片表面有紅色固體析出或與A中的現象相同．
③：鋁在銅前，鋁可以跟硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸鋁．寫方程式時需要注意硫酸鋁中鋁元素顯+3價．
故答案為2Al+3CuSO₄═Al₂（SO₄）₃+3Cu
④：實驗3相當于在實驗1試管B中加入鈉鹽溶液，按實驗1 A試管，應該提供鈉離子．故答案為氯化鈉．
⑤：針對實驗3加入氯化鈉溶液，補做加入硫酸鈉溶液，相同的是鈉離子，因此這是她要研究的．故答案為鈉離子．（5分）①Cl^-（氯離子）②鋁片表面有紅色固體析出
③2Al+3CuSO₄═Al₂（SO₄）₃+3Cu
④氯化鈉（NaCl）⑤鈉離子（Na⁺）

點評：實驗設計中對比明顯，充分體現了控制變量的思想，雖然化學教學中很少提這個詞，但是這種思想在這類實驗設計中很常用．通過對比，可以很容易找出兩個實驗中的不同之處或相同之處．
化學方程式的書寫有時候也考查應用化合價寫化學式．本題就是考查化學方程式的書寫時，也考查對鋁的原子結構的理解：由鋁的+3價寫出硫酸鋁的化學式；由鋁原子的最外層電子是3個確定它反應時易失去3個電子，化合價是+3價．