Question

（16分）常温下，取两片质量相等、外形和组成相同表面经过砂纸打磨（完全除掉了氧化物）的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H⁺)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管（相同体积）中制取H₂。实验现象如下表：

时间 酸	1 min	2 min	5 min	15 min	20 min
3mol／L HCl	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	铝片耗尽
1.5mol／L H2SO4	均无明显现象(无气泡)

（1）写出以上反应的离子方程式______________________________________   。

（2）分析上表数据，你得出的结论是：                                   。

（3）你认为出现以上现象的可能原因是（写出一个即可）：

__________________________________       ___________________  _；

（4）请设计实验对你的假设进行验证：

_______________________________________________     ___________；

(5)如果上述假设都成立，要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快，可以采取的措施有（列举三个）：                                                    

 

Answer 1

【答案】

 (1)2Al+6H⁺==2Al³⁺+3H₂↑（2′）

(2)Al在c(H⁺)相同的盐酸中反应比在硫酸中快得多。（2′）

(3)①Cl^-对铝与H⁺反应有促进作用；②SO₄^2-对铝与H⁺反应有抑制作用。（3′）

(4)①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾（或其他可溶性氯化物）固体，如果都能使反应速率加快，则假设①成立；②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵（或其他可溶性硫酸盐）固体，如果都能使反应速率减慢，则假设②成立。（3′）

(5)①加入含有Cl^-的可溶性氯化物；②增加H⁺浓度；③加热；④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等。（每个2分）

【解析】（1）金属绿意稀硫酸或盐酸反应放出氢气，反应的离子方程式是

2Al+6H⁺==2Al³⁺+3H₂↑。

（2）根据反应的剧烈程度及生成的气泡多少可知，其结论应该是Al在c(H⁺)相同的盐酸中反应比在硫酸中快得多。

（3）根据题意，两种溶液中不同的是酸根离子，所以可能的原因是①Cl^-对铝与H⁺反应有促进作用；②SO₄^2-对铝与H⁺反应有抑制作用。

（4）如果验证以上的假设，则可以通过对照实验进行对比，即①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾（或其他可溶性氯化物）固体，如果都能使反应速率加快，则假设①成立；②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵（或其他可溶性硫酸盐）固体，如果都能使反应速率减慢，则假设②成立。

（5）考查外界条件对反应速率的影响。根据影响反应速率的因素可知，采取的措施可以是①加入含有Cl^-的可溶性氯化物；②增加H⁺浓度；③加热；④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等。