（2012•西安一模）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

Question

（2012•西安一模）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

2Al+Fe₂O₃(高温.)/()2Fe+Al₂O₃ ．

2Al+Fe₂O₃(高温.)/()2Fe+Al₂O₃ ．

；
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）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，不同点是盐酸中含有氯离子，硫酸中含有硫酸根离子，所以猜测是氯离子促进反应，硫酸根离子抑制反应，
故选bc；
（2）选取酸，然后向酸中加入含有不同阴离子的盐并振荡使固体溶解，观察实验现象，从而确定影响因素，
故答案为：3mol/LH₂SO₄、氯化铝固体（或6mol/LHCl、硫酸铝固体）；
实验II：由反应2Al+6HCl=2AlCl₃+H₂↑ 2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知，
消耗相同物质的量的盐酸和氢氧化钠，加盐酸溶液的试管中参加反应的铝少，剩余的铝多，
故答案为：大于；
（1）在高温条件下，铝和氧化铁反应生成铁和氧化铝，反应方程式为：2Al+Fe₂O₃(高温.)/()2Fe+Al₂O₃，
故答案为：2Al+Fe₂O₃(高温.)/()2Fe+Al₂O₃ ．
（2）为了探究少量黑色沉淀的成分，故需将固体与溶液分离，采取的操作应为过滤，由于固体上有溶液残留，故还应洗涤，故答案为：过滤，洗涤；
①向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸，实验时发现固体完全溶解，说明固体都是金属单质，所以证明猜想 2一定不正确，故答案为：2；
②向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液，实验时发现固体完全溶解，铝和硅都能与氢氧化钠反应，根据实验现象证明猜想 1一定不正确，故答案为：1；
（3）综合实验①②的现象，可推知猜想3是正确的；铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，
故答案为：3；2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．