Question

4．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性強弱，設(shè)計如下實驗方案：
（1）小組同學(xué)取來相同質(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)疑的主要理由是鋁表面有一層致密的氧化鋁．一開始鋁表面現(xiàn)象不明顯，但此時發(fā)生的化學(xué)方程式為Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O．為了達(dá)到實驗?zāi)康�，除了以上條件相同外，你認(rèn)為還要控制2種金屬的面積或顆粒大小相同．
（2）他們改正后重新實驗，得出與課本相同的結(jié)論是鋁的活動性比鐵強．請寫出鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
【應(yīng)用拓展】請再設(shè)計一個與上述不同的實驗方案，也能得到以上相同的正確結(jié)論．

操作方法	實驗現(xiàn)象

小組同學(xué)通過對生活中金屬制品的觀察和課本所學(xué)的知識，仍能得出同樣的正確結(jié)論．你的解釋是鋁在常溫下就能與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化鋁薄膜，而鐵在常溫下與氧氣幾乎不反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋁易被氧氣氧化、化學(xué)方程式的書寫以及控制變量法來分析；
（2）根據(jù)金屬的活動性以及化學(xué)方程式的書寫方法來分析；
結(jié)合金屬活動性順序以及金屬與鹽溶液的反應(yīng)來分析．

解答 解：（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，氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水，所以開始沒有氣泡產(chǎn)生，為了達(dá)到實驗?zāi)康�，除了以上條件相同外，還要控制2中金屬的表面積或顆粒大小相同；故填：鋁表面有一層致密的氧化鋁；Al₂O₃+6HCl=2AlCl₃+3H₂O；表面積或顆粒大小；
（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，說明鋁的活動性比鐵強；鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣；故填：鋁的活動性比鐵強；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
【應(yīng)用拓展】在金屬活動性順序中，排在前面的金屬可以將排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，故可設(shè)計將打磨過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色或?qū)⒋蚰ミ^的鐵釘放入硫酸鋁溶液中，無明顯變化，均能說明鋁比鐵活潑．
故答案為：

操作方法	實驗現(xiàn)象
將打磨過的鋁放入硫酸亞鐵溶液中，觀察現(xiàn)象 或打磨過的鐵釘放入硫酸鋁溶液中，觀察現(xiàn)象	鋁表面出現(xiàn)固體，溶液由淺綠色慢慢變成無色 或無明顯變化

生活中我們會看到鋁在常溫下就能與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化鋁薄膜，而鐵在常溫下與氧氣幾乎不反應(yīng)，也能說明鋁比鐵活潑．故填：鋁在常溫下就能與氧氣反應(yīng)形成一層致密的氧化鋁薄膜，而鐵在常溫下與氧氣幾乎不反應(yīng)．

點評 解答本題要掌握化學(xué)方程式的書寫方法和金屬活動性順序等方面的知識，只有這樣才能對相關(guān)方面的問題做出正確的判斷．