Question

9．某學習小組在完成教材“實驗探究9-3比較不同金屬與酸反應的劇烈程度”時發現，鋁片與稀鹽酸反應比與稀硫酸反應明顯劇烈得多．
（1）鋁與鹽酸反應的化學方程式為2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑．
（2）【提出問題】是否因為酸的組成不同或反應條件不同，從而導致反應劇烈程度明顯不同呢？
【查閱資料】
①參加反應的物質的性質越活潑，反應越劇烈．
②溫度越高，反應物濃度越大，反應物間接觸面積越大，反應越劇烈．
③稀鹽酸由H⁺、Cl^-和H₂O組成，稀硫酸由H⁺、SO₄^2-和H₂O組成．
【實驗探究】在常溫下，取兩片質量、形狀相同的鋁片（均去掉氧化膜），分別加入到盛有體積相同、pH相同的稀硫酸和稀鹽酸的兩支大小相同的試管中，鋁片在稀鹽酸中反應比在稀硫酸中反應明顯劇烈．
【猜想與假設】出現上述現象的可能原因是：
假設①SO₄^2-對鋁與酸的反應有抑制作用．
假設②Cl^-對促進鋁和鹽酸的反應有促進作用．
【實驗驗證】設計實驗對上述假設進行驗證：
①向上述稀鹽酸中加入少量硫酸鈉等可溶性硫酸鹽，如果反應變緩，則假設①成立．
②向上述稀硫酸中加入少量氯化鈉等可溶性氧化物，如果反應更劇烈，則假設②成立．
【分析與應用】
（1）稀鹽酸、稀硫酸能與鋁反應的原因是它們的溶液中都含有氫離子；反應劇烈程度明顯不同，是因為含有的陰離子不同．
（2）如果上述假設都成立，要使上述稀硫酸與鋁反應的劇烈程度加大，可以采取的措施有：
①加入可溶性氯化物，②增加H⁺濃度，③加熱，④將鋁片改換成鋁絲．

Answer 1

分析 （1）鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣；
（2）【猜想與假設】從微觀角度分析得出，H⁺濃度相同的鹽酸、硫酸中，只是所含酸根離子不同．從酸根離子考慮設計實驗方案．
【實驗驗證】
可溶性的硫酸鹽可以電離出硫酸根離子；
【分析與應用】稀鹽酸、稀硫酸都可電離出氫離子，所以有共同的性質；根據影響反應速率的因素分析．

解答 解：（1）鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，方程式為2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）【猜想與假設】可能Cl^-能促進鋁和鹽酸的反應，也可能SO₄^2-能抑制鋁和鹽酸的反應；
【實驗驗證】稀鹽酸中加入少量硫酸鈉、硫酸鎂等可溶性硫酸鹽，如果反應變緩，則假設①成立
【分析與應用】稀鹽酸、稀硫酸都可電離出氫離子，所以有共同的性質；
使稀硫酸與鋁反應的劇烈程度加大，
如果上述假設都成立，要使上述稀硫酸與鋁反應產生氫氣的速率加快，可加入氯化物、增大濃度、升高溫度，增大固體表面積等．
故答案為：（1）2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）【猜想與假設】Cl^-對促進鋁和鹽酸的反應有促進作用；
【實驗驗證】硫酸鈉等；
【分析與應用】（1）氫離子；
（1）增加H⁺濃度；加熱．

點評 本題在考查“影響反應速率的因素”這個知識點時，通過對比實驗，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意相差知識的學習與積累．