Question

【題目】鐵和鋁是我們生活中常見的兩種金屬。某化學小組欲探究鐵和鋁的金屬活動性強弱，設計如下實驗方案：

（1）小組同學取來相同質量的鐵、鋁分別放入起始溫度相同、體積也相同的10%稀鹽酸中，一開始觀察到的現象是鐵表面有氣泡，而鋁無明顯現象，小明于是得出與課本中相反的結論。小文同學馬上提出質疑，你認為質疑的主要理由是_______。一開始鋁表面現象不明顯，但此時發生的化學方程式為_____。為了達到實驗目的，除了以上條件相同外，你認為還要控制兩種金屬的__________相同。

（2）他們改正后重新實驗，得出與課本相同的結論是____。請寫出鐵與稀鹽酸反應的化學方程式_______。

（應用拓展）請再設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論。

操作方法	實驗現象
_______	_______

小組同學通過對生活中金屬制品的觀察和課本所學的知識，仍能得出同樣的正確結論。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（或顆粒大小） 鋁的活動性比鐵強 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 將打磨過的鋁放入硫酸亞鐵溶液中，觀察現象（答案合理即可） 鋁表面出現固體，溶液由淺綠色變為無色（答案合理即可） 鋁在常溫下就能與氧氣反應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

【解析】

（1）鋁的化學性質比較活潑，在空氣中易與氧氣反應生成氧化鋁，所以剛開始，鋁無明顯現象，是因為鹽酸和表面的氧化鋁發生了反應，生成氯化鋁和水。為了達到實驗目的，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，防止干擾實驗。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）觀察到鋁表面產生氣泡的速率比鐵表面產生氣泡的速率快，說明鋁的活動性比鐵強。鐵與鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣。故答案為：鋁的活動性比鐵強、Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

[應用拓展]：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，故可設計將打磨過的鋁放入硫酸亞鐵溶液中，若鋁表面出現固體，溶液由淺綠色慢慢變成無色，則鋁能置換出硫酸亞鐵中的鐵，則鋁的活動性比鐵強�；蛘邔⒋蚰ミ^的鐵釘放入硫酸鋁溶液中，無明顯變化，則鐵不能置換出硫酸鋁中的鋁，則鐵的活動性比鋁弱。生活中，金屬鋁在常溫下就能夠和空氣中的氧氣反應，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，則能說明鋁的活動性比鐵強。故答案為：將打磨過的鋁放入硫酸亞鐵溶液中，觀察現象（答案合理即可）、鋁表面出現固體，溶液由淺綠色變為無色（答案合理即可）、鋁在常溫下就能與氧氣反應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。