单选题
875、长期放置于空气中的铝片能与[ ]反应。
A
水
B
浓冷硝酸
C
浓冷硫酸
D
NH4C1溶液
答案解析
正确答案:D
解析:
这是一道关于铝的化学性质的题目,主要考察铝表面氧化膜的特性以及铝在不同环境下的反应情况。
**正确答案:D**
### 详细解析:
**1. 铝在空气中的状态:**
铝是一种活泼金属,长期放置在空气中时,其表面会与氧气反应生成一层致密且坚固的氧化铝($Al_2O_3$)薄膜。这层氧化膜覆盖在铝片表面,阻止了内部的铝进一步被氧化或与其他物质接触,这种现象称为“钝化”保护。因此,要判断铝片能否与某物质反应,关键在于该物质是否能破坏或溶解这层氧化膜,进而与内部的铝发生反应。
**2. 选项分析:**
* **A. 水**
* 常温下,铝表面的氧化膜非常稳定,不与水反应。即使去掉氧化膜,铝与冷水反应也非常缓慢,且生成的氢氧化铝会覆盖在表面阻止反应继续。因此,长期放置于空气中的铝片不与水发生明显反应。
* **B. 浓冷硝酸**
* 常温下,铝遇浓硝酸会发生**钝化**。浓硝酸具有强氧化性,会使铝表面的氧化膜变得更加致密和稳定,从而阻止内部金属继续反应。因此,铝片不与浓冷硝酸反应(这也是为什么可以用铝槽车运输浓硝酸的原因)。
* **C. 浓冷硫酸**
* 与浓硝酸类似,常温下铝遇浓硫酸也会发生**钝化**现象,表面形成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行。因此,铝片不与浓冷硫酸反应。
* **D. $NH_4Cl$ 溶液(氯化铵溶液)**
* 氯化铵是强酸弱碱盐,在水中水解显**酸性**:
$$NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3\cdot H_2O + H^+$$
* 铝表面的氧化铝($Al_2O_3$)是两性氧化物,既能与强酸反应,也能与强碱反应。氯化铵溶液中的 $H^+$ 能够溶解氧化铝薄膜:
$$Al_2O_3 + 6H^+ \rightarrow 2Al^{3+} + 3H_2O$$
* 一旦氧化膜被破坏,内部的铝单质就会暴露出来,并与溶液中的 $H^+$ 发生置换反应,生成氢气:
$$2Al + 6H^+ \rightarrow 2Al^{3+} + 3H_2\uparrow$$
* 此外,$Cl^-$ 离子也有一定的破坏氧化膜的作用(点蚀),加速反应进行。因此,铝片能与 $NH_4Cl$ 溶液反应。
### 总结:
铝片表面的氧化膜能抵抗水和浓氧化性酸(浓硝酸、浓硫酸)的侵蚀,但能被酸性溶液(如 $NH_4Cl$ 水解产生的酸性环境)溶解,从而使内部的铝发生反应。故答案选 **D**。
相关知识点:
铝片放置空气中与啥能反应
题目纠错
化工总控工初级、中级、高级、技师、高级技师题库
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