Question

某化学学习小组对铝与酸和碱的反应进行探究，过程如下。
实验Ⅰ：
(1)取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、pH相同的盐酸、稀硫酸反应，随反应进行，盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快，对此原因，你认为合理的猜测是下列的______________ (填写相应的字母)。
a．盐酸的物质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度       
b．Cl^-能促进此反应的进行
c．SO₄^2-能抑制此反应的进行                         
d．硫酸使铝发生钝化
(2)为了探究反应速率不同的原因，请你根据所提供的药品，填写实验方案中的空白部分。药品：氯化铝固体、硫酸铝固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/L盐酸、3mol/L硫酸、
18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸。
方案：取两支试管，首先同时分别加入形状、大小均相同的铝丝和等体积的________(填写相应的试剂，下同)，然后再向其中的一支试管中加入适量的________固体并振荡使固体溶解，观察实验现象。
实验探究：略。
实验Ⅱ：取足量的形状、质量均相同的铝丝分别与等体积的6mol/L的盐酸、6mol/L氢氧化钠溶液反应，待反应停止后取出剩余的铝丝洗净、干燥、称量，剩余铝丝的质量关系是前者__________后者(填“大于”或“小于”或“等于”)；观察反应后的液体，发现铝与盐酸反应后所得的液体是黑色浑浊的，试管底部有少量黑色沉淀，对此现象，同学们进行了如下探究：
(1)提出猜想同学们查找资料后获得如下信息：工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质，据此，同学们提出如下猜想：
猜想1：此黑色固体是铁单质，可能是电解得到的铝与杂质反应生成的，相应的化学反应方程式为____________________；
猜想2：此黑色固体是硅单质，是电解得到的铝与二氧化硅反应生成的；
猜想3：此黑色固体是铝单质，是铝与盐酸反应时因反应过快而变成粉末分散到溶液中；
猜想4：此黑色固体可能是上述若干种单质组成的混合物。
(2)设计实验方案并完成相关实验：为了探究少量黑色沉淀的成分，将反应后所得的液体进行________、_________(填基本操作)，分别取少量固体置于两支试管中，完成下列实验
①向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸，观察固体是否溶解。实验时发现固体完全溶解，证明猜想__________一定不正确(填“1”、“2”、“3”、“4”)。
②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液，观察固体是否溶解。实验时发现固体完全溶解，证明猜想__________一定不正确(填“1”、“2”、“3”、“4”)。
(3)得出结论综合实验①②的现象，可推知猜想__________(填“1”、“2”、“3”、“4”)是正确的，固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为_____________________。

Answer 1

实验Ⅰ(1)bc；(2)3mol/LH₂SO₄；氯化铝(或6mol/L HCl 硫酸铝)
实验Ⅱ：大于；(1)2Al＋Fe₂O₃2Fe＋Al₂O₃；(2)过滤；洗涤；①2；②1；(3)3；
2Al＋2OH^－＋2H₂O===2AlO₂^－＋3H₂↑