Question

（2008?海淀區(qū)一模）小東和小明收集了兩個(gè)形狀、大小、輕重和硬度均不同的易拉罐，如圖所示．他們很想知道每個(gè)易拉罐的材料成分，于是展開了以下探究過(guò)程．
【查閱資料】
（1）1804年，法國(guó)人阿佩爾發(fā)明了用玻璃瓶?jī)?chǔ)存食物．1823年，英國(guó)人丟蘭特申請(qǐng)了專利，開辦了世界上第一家馬口鐵（鐵皮上鍍層錫）罐頭廠．1947年，世界上第一只鋁罐在美國(guó)人萊伊諾爾茨手中誕生．
（2）幾種金屬的物理數(shù)據(jù)．

物理性質(zhì)	銀	銅	鐵	鋁
密度/（g?cm-3）	10.5	8.92	7.86	2.70
硬度（以金剛石的硬度為10作標(biāo)準(zhǔn)）	2.5～4	2.5～3	4～5	2～2.9

【提出猜想】圖示易拉罐是鐵罐或鋁罐．
【小東實(shí)驗(yàn)】小東設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用于判斷易拉罐的材料成分．
（1）將兩個(gè)易拉罐碎片放入燒杯，加入等量等濃度的鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)的原理是

Al與鹽酸反應(yīng)比Fe快（或Al比Fe活潑；Al、Fe與鹽酸反應(yīng)快慢有差異）

，寫出鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

；
（2）將兩個(gè)易拉罐裁成條狀放入試管中，加入等量等濃度的硫酸銅溶液．小明認(rèn)為小東的實(shí)驗(yàn)不可行，其原因是

Al、Fe都可與硫酸銅溶液反應(yīng)，置換出金屬銅（或Al、Fe與硫酸銅溶液反應(yīng)現(xiàn)象相似）

，寫出鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃

．
【小明實(shí)驗(yàn)】小明做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，確定了易拉罐的材料成分．
（1）取來(lái)兩罐飲料，不斷搖動(dòng)，然后打開，A罐中沒(méi)有氣體冒出，B罐中有大量氣體冒出．隨后擠壓兩罐，A罐材料比B罐材料的硬度

大

（填“大”或“小”）；
（2）將兩個(gè)易拉罐加熱、擦掉表面油漆，露出灰黑色金屬表面，用刀在金屬表面刻出劃痕，然后裁成條狀放入盛有水的燒杯中，如圖所示，放置一段時(shí)間后，A表面有紅色物質(zhì)生成，其原因是

在潮濕的空氣中鐵易生銹

；B表面無(wú)明顯變化，其原因是

鋁易與氧氣反應(yīng)，表面生成致密氧化膜，）

．   
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】A罐和B罐材料依次為

鐵、鋁

．
【實(shí)驗(yàn)反思】小明運(yùn)用自己所做的實(shí)驗(yàn)（2），還可以說(shuō)明資料中的信息是

馬口鐵上鍍錫的原因（或鋁可以用來(lái)制易拉罐的原因，答案合理即可）

．

Answer 1

分析：【小東實(shí)驗(yàn)】主要是依據(jù)金屬活動(dòng)性順序的有關(guān)意義進(jìn)行分析解決；
【小明實(shí)驗(yàn)】（1）硬度大的易拉罐一般盛放不產(chǎn)生氣體的飲料，而硬度小的易拉罐一般盛放能產(chǎn)生氣體的飲料；
（2）依據(jù)鋼鐵易生銹，鋁易形成氧化膜的知識(shí)分析解決；從而可判斷AB罐的成分以及兩種材料制作易拉罐的原因；

解答：解：【小東實(shí)驗(yàn)】依據(jù)金屬活動(dòng)性順序的有關(guān)意義可知：鋁的活動(dòng)性比鐵強(qiáng)所以與鹽酸反應(yīng)更快一些，鐵與鹽酸反應(yīng)會(huì)生成氯化亞鐵和氫氣，兩者的活動(dòng)性均比銅強(qiáng)，所以都可以置換出硫酸銅中的銅，所以無(wú)法采用該方法區(qū)分鐵與鋁；
【小明實(shí)驗(yàn)】（1）硬度大的易拉罐一般盛放不產(chǎn)生氣體的飲料，而硬度小的易拉罐一般盛放能產(chǎn)生氣體的飲料，所以A罐材料比B罐材料的硬度；
（2）鋼鐵在潮濕的空氣中易生銹，所以可判斷A是鐵制的，鋁易形成致密氧化膜阻止鋁進(jìn)一步反應(yīng)所以B是鋁制的，從而可判斷AB罐的成分分別是鐵與鋁，所以用著鋁制作易拉罐的原因是容易形成氧化膜，而馬口鐵上鍍錫的原因是防止鐵的生銹；
故答案為：
【小東實(shí)驗(yàn)】
（1）Al與鹽酸反應(yīng)比Fe快（或Al比Fe活潑；Al、Fe與鹽酸反應(yīng)快慢有差異）；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
（2）Al、Fe都可與硫酸銅溶液反應(yīng)，置換出金屬銅（或Al、Fe與硫酸銅溶液反應(yīng)現(xiàn)象相似）；2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃
【小明實(shí)驗(yàn)】（1）大（2）在潮濕的空氣中鐵易生銹； 鋁易與氧氣反應(yīng)，表面生成致密氧化膜，阻止鋁進(jìn)一步反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵、鋁
【實(shí)驗(yàn)反思】馬口鐵上鍍錫的原因（或鋁可以用來(lái)制易拉罐的原因，答案合理即可）

點(diǎn)評(píng)：此題是一道實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)題，解題的關(guān)鍵是找到對(duì)照實(shí)驗(yàn)的目的，依據(jù)金屬活動(dòng)性以及金屬的性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析即可．