23.(2020·江西)(9分)小组同学收集了某种铝制易拉罐,剪成条状并打磨后进行右图所示实验,发现纯铝片表面有划痕。

23.(2020·江西)(9分)小组同学收集了某种铝制易拉罐,剪成条状并打磨后进行右图所示实验,发现纯铝片表面有划痕。

 

【发现问题】根据所学知识,合金的硬度比组成它的纯金属硬度更              ,结合上述现象,可得出该易拉罐不是纯铝制作。那么易拉罐中除铝外,还含有什么金属呢?
【查阅资料】①铝制易拉罐中的主要成分是铝,可能还含有镁、铁。
②铝能与氢氧化钠溶液反应:;镁和铁不能与氢氧化钠溶液反应。
【作出猜想】该易拉罐的金属组成除铝外,可能还含有镁、铁中的一种或两种。
【实验设计】小明取打磨后的铝制易拉罐样品按如下方案进行实验:


实验步骤

实验现象

解释与结论

(1)取一定量的样品于烧杯中,加入足量的___________溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥;

固体表面有大量气泡产生;过滤后得到黑色粉末。

样品中含铝

(2)取少量上述黑色粉末于试管中,加入足量的稀盐酸。

有气泡产生,溶液变成浅绿色

样品中含铁,发生反应的化学方程式为______。

【实验结论】小明得出该易拉罐是由铝和铁组成。
【反思评价】其他同学分析后认为小明的实验方案不严谨,理由是             ;大家认为应该补充下列实验:取步骤(1)中少量黑色粉末于试管中,加入某种金属的盐溶液后,如果无现象产生,则小明的结论正确。你认为加入的盐溶液中阳离子对应的金属理论上可以是            (填一种即可)。
【拓展应用】下图为国家颁布的“城市生活垃圾分类标志”,废弃易拉罐应放入标有            (填序号)图标的垃圾桶内。

 

答案】【发现问题】大
【实验设计】(1)氢氧化钠(写化学式也可)  Fe+ 2HCl==FeCl2+H2
【反思评价】无法确定易拉罐中是否含有镁  Al(或Fe等,写名称也可)
【拓展应用】B

解析】【发现问题】合金的性能更优良,其硬度比组成它的纯金属硬度更大。
【实验设计】(1)根据查阅的资料可知,铝能和氢氧化钠反应生成氢气,镁和铁都不能与氢氧化钠反应,所以向样品中加入一定量的氢氧化钠,若有气泡产生,则证明样品中含有铝。  (2)铁和盐酸发生置换反应产生氢气和氯化亚铁,反应的化学方程式为Fe+ 2HCl==FeCl2+H2↑。
【反思评价】镁也能和盐酸反应产生气体和无色的氯化镁溶液,步骤(2)的实验现象无法确定易拉罐中是否含有镁;在金属活动性顺序表中,活泼性镁>铝>铁,镁能将铝或铁从对应的盐溶液中置换出来,向黑色粉末中加入铝的盐溶液或铁的盐溶液,若无明显现象,说明黑色粉末中不含镁。       
【拓展应用】废弃易拉罐能回收再利用,应放入标有可回收物的垃圾箱。

 

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