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．
【查閱資料】
（1）1804年，法國人阿佩爾發明了用玻璃瓶儲存食物．1823年，英國人丟蘭特申請了專利，開辦了世界上第一家馬口鐵（鐵皮上鍍層錫）罐頭廠．1947年，世界上第一只鋁罐在美國人萊伊諾爾茨手中誕生．
（2）幾種金屬的物理數據．

物理性質	銀	銅	鐵	鋁
密度/（g?cm-3）	10.5	8.92	7.86	2.70
硬度（以金剛石的硬度為10作標準）	2.5～4	2.5～3	4～5	2～2.9

【提出猜想】圖示易拉罐是鐵罐或鋁罐．
【小東實驗】小東設計了兩個實驗方案，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，發生反應的化學方程式為設計此實驗的原理是______，寫出鐵與稀鹽酸反應的化學方程式______；
（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______，寫出鋁與硫酸銅溶液反應的化學方程式______．
【小明實驗】小明做了兩個實驗，確定了易拉罐的材料成分．
（1）取來兩罐飲料，不斷搖動，然后打開，A罐中沒有氣體冒出，B罐中有大量氣體冒出．隨后擠壓兩罐，A罐材料比B罐材料的硬度______（填“大”或“小”）；
（2）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，如圖所示，放置一段時間后，A表面有紅色物質生成，其原因是______；B表面無明顯變化，其原因是______．　
【實驗結論】A罐和B罐材料依次為______．
【實驗反思】小明運用自己所做的實驗（2），還可以說明資料中的信息是______．

Answer 1

解：【小東實驗】依據金屬活動性順序的有關意義可知：鋁的活動性比鐵強所以與鹽酸反應更快一些，鐵與鹽酸反應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分鐵與鋁；
【小明實驗】（1）硬度大的易拉罐一般盛放不產生氣體的飲料，而硬度小的易拉罐一般盛放能產生氣體的飲料，所以A罐材料比B罐材料的硬度；
（2）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所以B是鋁制的，從而可判斷AB罐的成分分別是鐵與鋁，所以用著鋁制作易拉罐的原因是容易形成氧化膜，而馬口鐵上鍍錫的原因是防止鐵的生銹；
故答案為：
【小東實驗】
（1）Al與鹽酸反應比Fe快（或Al比Fe活潑；Al、Fe與鹽酸反應快慢有差異）；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
（2）Al、Fe都可與硫酸銅溶液反應，置換出金屬銅（或Al、Fe與硫酸銅溶液反應現象相似）；2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃
【小明實驗】（1）大（2）在潮濕的空氣中鐵易生銹； 鋁易與氧氣反應，表面生成致密氧化膜，阻止鋁進一步反應
【實驗結論】鐵、鋁
【實驗反思】馬口鐵上鍍錫的原因（或鋁可以用來制易拉罐的原因，答案合理即可）
分析：【小東實驗】主要是依據金屬活動性順序的有關意義進行分析解決；
【小明實驗】（1）硬度大的易拉罐一般盛放不產生氣體的飲料，而硬度小的易拉罐一般盛放能產生氣體的飲料；
（2）依據鋼鐵易生銹，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；
點評：此題是一道實驗的設計題，解題的關鍵是找到對照實驗的目的，依據金屬活動性以及金屬的性質對物質進行分析即可．