Question

小東和小明收集了兩個形狀、大小、輕重和硬度均不同的易拉罐，如圖1所示．他們很想知道每個易拉罐的材料成分，于是展開了以下探究過程．
提出猜想：圖示易拉罐是鐵罐或鋁罐．
小東實驗：小東設(shè)計了兩個實驗方案，用于判斷易拉罐的材料成分．
（1）將兩個易拉罐碎片放入燒杯，加入等量等濃度的鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

、

2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

；
（2）將兩個易拉罐裁成條狀放入試管中，加入等量等濃度的硫酸銅溶液．
小明認為小東的實驗不可行，其原因是

Al、Fe都可與硫酸銅溶液反應(yīng)，置換出金屬銅

，鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象是

鋁表面有紫紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色變?yōu)闊o色

；
小明實驗：小明做了兩個實驗，確定了易拉罐的材料成分．
（3）取來兩罐飲料，分別用磁鐵吸一下，A能被吸引，B不能；
（4）將兩個易拉罐加熱、擦掉表面油漆，露出灰黑色金屬表面，用刀在金屬表面刻出劃痕，然后裁成條狀放入盛有水的燒杯中，如圖2所示，放置一段時間后，A表面有紅色物質(zhì)生成，其原因是

在潮濕的空氣中鐵易生銹

；B表面無明顯變化，其原因是

鋁易與氧氣反應(yīng)，表面生成致密氧化膜，阻止鋁進一步反應(yīng)

；
實驗結(jié)論：A罐和B罐材料依次為

鐵、鋁

；
實驗反思：小明運用自己所做的實驗（3）即可證明A、B分別是哪種金屬材料，比較（3）和（4），實驗（3）的優(yōu)點是

操作簡單，節(jié)省藥品

．

Answer 1

分析：（1）鐵和鋁與稀鹽酸的反應(yīng)；
（2）主要是依據(jù)金屬活動性順序的有關(guān)意義進行分析解決；
（4）依據(jù)鋼鐵易生銹，鋁易形成氧化膜的知識分析解決；從而可判斷AB罐的成分以及兩種材料制作易拉罐的原因．

解答：解：（1）將兩個易拉罐碎片放入燒杯，加入等量等濃度的鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）依據(jù)金屬活動性順序的有關(guān)意義可知：鋁的活動性比鐵強所以與鹽酸反應(yīng)更快一些，鐵與鹽酸反應(yīng)會生成氯化亞鐵和氫氣，兩者的活動性均比銅強，所以都可以置換出硫酸銅中的銅，所以無法采用該方法區(qū)分鐵與鋁；鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)的現(xiàn)象是 鋁表面有紫紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色變?yōu)闊o色；
（4）鋼鐵在潮濕的空氣中易生銹，所以可判斷A是鐵制的，鋁易形成致密氧化膜阻止鋁進一步反應(yīng)所以B是鋁制的，從而可判斷AB罐的成分分別是鐵與鋁；小明運用自己所做的實驗（3）即可證明A、B分別是哪種金屬材料，比較（3）和（4），實驗（3）取來兩罐飲料，分別用磁鐵吸一下，A能被吸引，B不能．優(yōu)點是 操作簡單，節(jié)省藥品．
故答案為：
（1）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑
（2）Al、Fe都可與硫酸銅溶液反應(yīng)，置換出金屬銅（或Al、Fe與硫酸銅溶液反應(yīng)現(xiàn)象相似）；鋁表面有紫紅色物質(zhì)生成，溶液由藍色變?yōu)闊o色；
（4）在潮濕的空氣中鐵易生銹； 鋁易與氧氣反應(yīng)，表面生成致密氧化膜，阻止鋁進一步反應(yīng)
實驗結(jié)論：鐵、鋁
實驗反思：操作簡單，節(jié)省藥品

點評：此題是一道實驗的設(shè)計題，解題的關(guān)鍵是找到對照實驗的目的，依據(jù)金屬活動性以及金屬的性質(zhì)對物質(zhì)進行分析即可．