Question

為研究鋅和鋁的金屬活動性，某研究小組進行了如下探究。

(1)小明設(shè)計的實驗方案：向表面積相同的鋁片和鋅粒中分別加入鹽酸。寫出鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。

(2)小芳將去膜和未去膜的鋁片分別放入鹽酸中，發(fā)現(xiàn)前者反應(yīng)比后者快，原因是____________。

(3)小芳在(2)實驗中，還觀察到都有“灰黑色沉淀”這一異常現(xiàn)象出現(xiàn)。

【提出問題】鋁與鹽酸反應(yīng)出現(xiàn)的灰黑色沉淀的組成是什么？

【查閱文獻】鋁在顆粒較小時為灰黑色；AlCl₃為無色透明晶體或白色而微帶淺黃色的固體，易溶于水和乙醇。

【提出合理假設(shè)】假設(shè)a：該灰黑色沉淀可能含有________；

假設(shè)b：該灰黑色沉淀可能含有AlCl₃；

假設(shè)c：該灰黑色沉淀可能含有難溶于酸的物質(zhì)。

【設(shè)計并完成實驗】取灰黑色沉淀分別進行如下實驗。

實驗 編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
①	加入適量稀硫酸	有微量氣泡，固體全部溶解，得到澄清溶液
②	加入適量蒸餾水	固體部分溶解
③	加入適量無水乙醇	固體部分溶解

【得出結(jié)論】由實驗①可判斷假設(shè)c________(填“成立”或“不成立”)，再結(jié)合實驗②和③可得出該灰黑色沉淀的成分是__________________。

(4)你認為(1)中小明的實驗?zāi)芊癖容^鋅和鋁的金屬活動性強弱？________(填“能”或“不能”)，分別從設(shè)計方法和操作可行性的角度，具體說明理由： ______________。

Answer 1

解析：(1)鋅(Zn)與鹽酸(HCl)發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化鋅(ZnCl₂)和氫氣(H₂)；(2)在鋁的表面易形成一層氧化膜對鋁有保護作用；(3)由資料知：鋁在顆粒較小時為灰黑色，假設(shè)a有兩種情況：①鋁(未反應(yīng)完的)，②鋁和氯化鋁；在實驗①中加適量稀硫酸固體全部溶解，即灰黑色沉淀中不可能含有難溶于酸的物質(zhì)存在；由文獻資料知：AlCl₃易溶于水和乙醇而鋁不溶于水和乙醇，知其成分為鋁和氯化鋁；(4)小明的實驗方案中可變因素太多，他未控制金屬的純度、鹽酸的濃度等相關(guān)變量相同，且從操作中也難以做到鋁片和鋅粒的表面積相同，故無法比較鋅和鋁的金屬活動性強弱。

答案：(1)Zn＋2HCl===ZnCl₂＋H₂↑

(2)未去膜的鋁片表面有氧化鋁(氧化膜)，氧化鋁先與鹽酸反應(yīng)

(3)鋁(或“鋁和氯化鋁”) 不成立 鋁和氯化鋁

(4)不能 小明的實驗方案中未控制金屬的純度、鹽酸的濃度等相關(guān)變量相同；操作中難以做到鋁片和鋅粒的表面積相同