Question

【题目】铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、 船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金的需求日益增多，使铝合金的研究也随之深入。已知某铝合金粉末除铝外，还含有铁、铜中的一种或两种。某兴趣小组在老师的指导下，对铝合金粉末中铁、铜的存在情况进行了探究。

【查阅资料】铝与氢氧化钠溶液反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑( 产物NaAlO2溶于水)； Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应。

猜想1：该合金粉末中除铝外，还含有铁。

猜想2：该合金粉末中除铝外，还含有铜。

猜想3：该合金粉末中除铝外，还含有铁、铜。

【实验探究】下列实验仅供选择的试剂：10%盐酸、30%NaOH溶液。

实验方案	实现现象	结论
①取一定量的合金粉末，加过量的___________，充分反应后过滤，滤渣备用。	粉末部分溶解，并有气体放出。	合金中一定含有________ 。
②取步骤①所得滤渣，加过量的___________，充分反应。	滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色。	合金中一定含有_________。

【探究结论】猜想 _________成立。

【反思】一般来说，活泼金属能与盐酸等酸反应，而铝与酸、碱都能反应，说明铝具有特殊的性质。写出铝与稀盐酸反应的化学方程式 ___________________。

【拓展与分析】

为了验证铝、铁的金属活动性强弱，小刘同学设计了如下实验方案：把表面积相同的铝丝和铁片同时投入到相同体积的稀盐酸中，比较反应的剧烈程度。请你评价该方案在操作过程中和控制变量上的不足之处。

操作过程中的不足之处___________________。

控制变量上的不足之处________________________。

请你再设计一种不同类型的实验方案，验证铝、铁的金属活动性强弱。________________。

Answer 1

【答案】 略 略 略 略 3 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 操作过程中难以控制铝丝和铁片的表面积相同 没有控制稀盐酸的溶质质量分数相同 将铝丝插入硫酸亚铁溶液中，观察现象。(其他合理答案均可)

【解析】（1） Fe、Cu不与氢氧化钠溶液反应，而铝可以与氢氧化钠反应生成氢气，故应加入过量的氢氧化钠，当看到粉末部分溶解，并有气体放出，说明固体中一定有铝；

滤渣部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，说明滤渣中一定有铁和铜，加入的溶液是稀盐酸；由以上实验可知，固体中有铝、铁、铜，故猜想3成立；铝与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑；操作过程中难以控制铝丝和铁片的表面积相同；控制变量上没有控制稀盐酸的溶质质量分数相同；铝比铁活泼，故可以用铝与硫酸亚铁反应，观察现象。