Question

5．某研究小组为了研究不同条件下金属铝粉在过量稀硫酸中的溶解性能，设计如下实验．已知：c（H₂SO₄）=4.5mol•L^-1，反应均需要搅拌60min．

编号	温度/℃	加入某盐	H2SO4体积/mL	H2O体积/mL	铝粉加入量/g	铝粉溶解量/g
①	20	不加	40	0	2.0050	0.0307
②	80	不加	40	0	2.0050	0.1184
③	20	不加	20	20	2.0050	﹨
④	t2	5mL0.01mol•L-1 CuSO4溶液	20	V2	2.0050	﹨

（1）实验①和②的目的是其它条件不变，温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响．
为了获得铝粉溶解量，还需要测量的数据是反应60min后剩余铝粉的质量．
（2）实验③和④是为了研究加入CuSO₄溶液对该反应的影响，则t₂=20℃，V₂=15 mL．
（3）研究表明，在相同条件下加入少量CuSO₄有利于Al的溶解．原因是少量的Cu与Al构成原电池，使反应速率加快．

Answer 1

分析 （1）实验①和②的实验温度不同，目的是探究温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响；由总质量减去剩余铝粉的质量可确定溶解量；
（2）实验③和④是为了研究加入CuSO₄溶液对该反应的影响，则温度、浓度应相同；
（3）加入硫酸铜，铝置换出铜，可形成铝、铜原电池反应，加快反应速率．

解答 解：（1）实验①和②的实验温度不同，目的是探究温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响；由总质量减去剩余铝粉的质量可确定溶解量，
故答案为：其它条件不变，温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响；反应60min后剩余铝粉的质量；
（2）实验③和④是为了研究加入CuSO₄溶液对该反应的影响，则温度、浓度应相同，因加入5mL 0.01mol•L^-1CuSO₄溶液，则加水的体积应为15mL，故答案为：20；15；
（3）加入CuSO₄溶液后，铝置换出单质铜，从而形成铝、铜原电池反应，加快反应速率，故答案为：少量的Cu与Al构成原电池，使反应速率加快．

点评 本题考查化学反应速率的影响因素的探究，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意利用控制变量法思考该类题目，难度中等．