Question

小东和小明收集了两个形状、大小、轻重和硬度均不同的易拉罐，如图1所示．他们很想知道每个易拉罐的材料成分，于是展开了以下探究过程．
提出猜想：图示易拉罐是铁罐或铝罐．
小东实验：小东设计了两个实验方案，用于判断易拉罐的材料成分．
（1）将两个易拉罐碎片放入烧杯，加入等量等浓度的盐酸，发生反应的化学方程式为

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

、

2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

；
（2）将两个易拉罐裁成条状放入试管中，加入等量等浓度的硫酸铜溶液．
小明认为小东的实验不可行，其原因是

Al、Fe都可与硫酸铜溶液反应，置换出金属铜

，铝与硫酸铜溶液反应的现象是

铝表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为无色

；
小明实验：小明做了两个实验，确定了易拉罐的材料成分．
（3）取来两罐饮料，分别用磁铁吸一下，A能被吸引，B不能；
（4）将两个易拉罐加热、擦掉表面油漆，露出灰黑色金属表面，用刀在金属表面刻出划痕，然后裁成条状放入盛有水的烧杯中，如图2所示，放置一段时间后，A表面有红色物质生成，其原因是

在潮湿的空气中铁易生锈

；B表面无明显变化，其原因是

铝易与氧气反应，表面生成致密氧化膜，阻止铝进一步反应

；
实验结论：A罐和B罐材料依次为

铁、铝

；
实验反思：小明运用自己所做的实验（3）即可证明A、B分别是哪种金属材料，比较（3）和（4），实验（3）的优点是

操作简单，节省药品

．

Answer 1

分析：（1）铁和铝与稀盐酸的反应；
（2）主要是依据金属活动性顺序的有关意义进行分析解决；
（4）依据钢铁易生锈，铝易形成氧化膜的知识分析解决；从而可判断AB罐的成分以及两种材料制作易拉罐的原因．

解答：解：（1）将两个易拉罐碎片放入烧杯，加入等量等浓度的盐酸，发生反应的化学方程式为 Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）依据金属活动性顺序的有关意义可知：铝的活动性比铁强所以与盐酸反应更快一些，铁与盐酸反应会生成氯化亚铁和氢气，两者的活动性均比铜强，所以都可以置换出硫酸铜中的铜，所以无法采用该方法区分铁与铝；铝与硫酸铜溶液反应的现象是 铝表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为无色；
（4）钢铁在潮湿的空气中易生锈，所以可判断A是铁制的，铝易形成致密氧化膜阻止铝进一步反应所以B是铝制的，从而可判断AB罐的成分分别是铁与铝；小明运用自己所做的实验（3）即可证明A、B分别是哪种金属材料，比较（3）和（4），实验（3）取来两罐饮料，分别用磁铁吸一下，A能被吸引，B不能．优点是 操作简单，节省药品．
故答案为：
（1）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑
（2）Al、Fe都可与硫酸铜溶液反应，置换出金属铜（或Al、Fe与硫酸铜溶液反应现象相似）；铝表面有紫红色物质生成，溶液由蓝色变为无色；
（4）在潮湿的空气中铁易生锈； 铝易与氧气反应，表面生成致密氧化膜，阻止铝进一步反应
实验结论：铁、铝
实验反思：操作简单，节省药品

点评：此题是一道实验的设计题，解题的关键是找到对照实验的目的，依据金属活动性以及金属的性质对物质进行分析即可．