Question

【題目】鐵和鋁是我們生活中常見的兩種金屬。某化學(xué)小組欲探究鐵和鋁的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

（1）小組同學(xué)取來(lái)相同質(zhì)量的鐵、鋁分別放入起始溫度相同、體積也相同的10%稀鹽酸中，一開始觀察到的現(xiàn)象是鐵表面有氣泡，而鋁無(wú)明顯現(xiàn)象，小明于是得出與課本中相反的結(jié)論。小文同學(xué)馬上提出質(zhì)疑，你認(rèn)為質(zhì)疑的主要理由是_______。一開始鋁表面現(xiàn)象不明顯，但此時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為_____。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，除了以上條件相同外，你認(rèn)為還要控制兩種金屬的__________相同。

（2）他們改正后重新實(shí)驗(yàn)，得出與課本相同的結(jié)論是____。請(qǐng)寫出鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

（應(yīng)用拓展）請(qǐng)?jiān)僭O(shè)計(jì)一個(gè)與上述不同的實(shí)驗(yàn)方案，也能得到以上相同的正確結(jié)論。

操作方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
_______	_______

小組同學(xué)通過(guò)對(duì)生活中金屬制品的觀察和課本所學(xué)的知識(shí)，仍能得出同樣的正確結(jié)論。你的解釋是______。

Answer 1

【答案】鋁的表面有一層致密的氧化鋁薄膜 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O 表面積（或顆粒大�。� 鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng) Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 將打磨過(guò)的鋁放入硫酸亞鐵溶液中，觀察現(xiàn)象（答案合理即可） 鋁表面出現(xiàn)固體，溶液由淺綠色變?yōu)闊o(wú)色（答案合理即可） 鋁在常溫下就能與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜，而鐵在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)

【解析】

（1）鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在空氣中易與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，所以剛開始，鋁無(wú)明顯現(xiàn)象，是因?yàn)辂}酸和表面的氧化鋁發(fā)生了反應(yīng)，生成氯化鋁和水。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，需要控制變量，除了以上條件相同外，還要控制兩種金屬的表面積或顆粒大小相同，防止干擾實(shí)驗(yàn)。故答案為：鋁的表面有一層致密的氧化鋁薄膜、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、表面積（或顆粒大�。�；

（2）觀察到鋁表面產(chǎn)生氣泡的速率比鐵表面產(chǎn)生氣泡的速率快，說(shuō)明鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)。鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣。故答案為：鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

[應(yīng)用拓展]：在金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬可以將排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，故可設(shè)計(jì)將打磨過(guò)的鋁放入硫酸亞鐵溶液中，若鋁表面出現(xiàn)固體，溶液由淺綠色慢慢變成無(wú)色，則鋁能置換出硫酸亞鐵中的鐵，則鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)�；蛘邔⒋蚰ミ^(guò)的鐵釘放入硫酸鋁溶液中，無(wú)明顯變化，則鐵不能置換出硫酸鋁中的鋁，則鐵的活動(dòng)性比鋁弱。生活中，金屬鋁在常溫下就能夠和空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一層致密的氧化鋁薄膜，但是在同樣的條件下，鐵幾乎不與氧氣反應(yīng)，則能說(shuō)明鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)。故答案為：將打磨過(guò)的鋁放入硫酸亞鐵溶液中，觀察現(xiàn)象（答案合理即可）、鋁表面出現(xiàn)固體，溶液由淺綠色變?yōu)闊o(wú)色（答案合理即可）、鋁在常溫下就能與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜，而鐵在常溫下幾乎不與氧氣反應(yīng)。