Question

某兴趣小组在实验室用金属和酸反应来比较铝和锌的金属活动性大小，他们将一块铝片和一块相同质量的锌粒分别放入相同浓度的稀硫酸和稀盐酸中，发现开始时锌粒产生的气体更快，对照金属活动性顺序表，铝排在锌的前面，应该铝更快，为什么会出现这种情况呢?请你一起参与以下探究。

[提出问题]除了“金属活动性、溶液的质量、溶质质量分数”外，还有哪些因素会造成锌比铝产生气体快?

[猜想与假设]猜想1:锌与铝表面的氧化物；

猜想2:酸的种类；

猜想3:温度

[实验探究] (1)按题中开始时小组同学设计的实验方案比较锌、铝的金属活动性是____________(填“合理”或“不合理” )的，原因是_______________________。

(2)请写出铝与稀盐酸反应的化学方程式_______________________。

(3)某同学设计如下实验方案进行实验:

实验步骤	实验现象	实验结论
取表面积相同的锌、铝，分别放入温度相同、浓度相同、体积相同的稀盐酸中	锌产生气体快，铝刚开始反应比锌慢，后逐渐快起来	猜想1__________( 填“成立"或“不成立”)

产生这种现象的原因是______________，所以做金属与酸的反应实验时，必要的处理是___________。

[实验拓展]再写一种影响铝与酸反应快慢的因素__________________ (与以上题中提到的影响因素不同)，设计合理的实验方案，并写出“实验步骤、现象和结论”。

Answer

不合理 金属表面积大小、酸的种类没有控制 成立 酸先和铝表面的氧化膜反应，当氧化膜反应完后，才开始与铝反应 打磨掉金属表面的氧化膜 金属纯度：取相同质量和形状、不同纯度的铝片，分别放入相同条件的稀盐酸中，纯度高的铝片比纯度低的铝片与稀盐酸反应产生气泡的速率慢，说明金属和酸反应的快慢程度与金属的纯度有关(合理即可，与前一空对应)

【解析】

[实验探究]（1）注意实验探究题中保持变量的唯一性，则“一块铝片和一块相同质量的锌粒分别放入相同浓度的稀硫酸和稀盐酸”中，变量太多，故按题中开始时小组同学设计的实验方案比较锌、铝的金属活动性是不合理的，原因是 金属表面积大小、酸的种类没有控制；

（2）根据与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，故铝与稀盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；

（3）某同学设计如下实验方案进行实验：取表面积相同的锌、铝，分别放入温度相同、浓度相同、体积相同的稀盐酸中，锌产生气体快，铝刚开始反应比锌慢，后逐渐快起来，说明铝表面的氧化物先与盐酸反应；

产生这种现象的原因是酸先和铝表面的氧化膜反应，当氧化膜反应完后，才开始与铝反应，所以做金属与酸的反应实验时，必要的处理是 打磨掉金属表面的氧化膜；

[实验拓展]再写一种影响铝与酸反应快慢的因素 金属的纯度，设计合理的实验方案，并写出“实验步骤、现象和结论”：取相同质量和形状、不同纯度的铝片，分别放入相同条件的稀盐酸中，纯度高的铝片比纯度低的铝片与稀盐酸反应产生气泡的速率慢，说明金属和酸反应的快慢程度与金属的纯度有关。