Question

1．某同學研究金屬與不同酸反應的差異，以及影響化學反應速率的元素．
實驗藥品：2.0mol•L^-1鹽酸、4.0mol•L^-1鹽酸、2.0mol•L^-1硫酸、4.0mol•L^-1硫酸，相同大小的鋁片和鋁粉（表面氧化膜都已除去）．每次實驗各種酸的用量均為50.0ml，金屬用量均為9.0g．
（1）幫助該同學完成以下實驗設計表．

實驗目的	實驗編號	溫度	金屬鋁形態	酸及其濃度
1．實驗Ⅰ和Ⅱ探究鹽酸濃度對該反應速率的影響 2．實驗Ⅱ和Ⅲ探究：③ 3．實驗Ⅱ和Ⅳ探究金屬規格（鋁片、鋁粉）對該反應速率的影響 4．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ實驗探究鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應的差異	Ⅰ	25℃	鋁片	4.0moL/L鹽酸
	Ⅱ	25℃	鋁片	2.0mol•L-1鹽酸
	Ⅲ	35℃	鋁片	2.0mol•L-1鹽酸
	Ⅳ	25℃	鋁片	2.0moL/L鹽酸
	Ⅴ	25℃	鋁片	2.0mol•L-1硫酸

（2）該同學在對比實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ時發現實驗Ⅰ和Ⅱ的反應速度都明顯比實驗Ⅴ快，你能對問題原因作出哪些假設或猜想（列出一種即可）？答：陰離子對該反應速率的影響．

Answer 1

分析 （1）實驗Ⅰ和Ⅱ探究鹽酸濃度對該反應速率的影響，則除了濃度不同以外，其它條件必須完全相同，據此判斷Ⅰ的溫度及鹽酸濃度；根據實驗Ⅱ和Ⅲ的數據可知，除溫度不同外，其它條件完全相同，則探究的是溫度對反應速率的影響；實驗Ⅱ和Ⅳ探究金屬規格（鋁片，鋁粉）對該反應速率的影響，則除了鋁的規格不同以外，其它條件必須完全相同；
（2）對比Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ實驗可知，除了氯離子和硫酸根離子不同以外，其它條件完全相同，據此判斷影響反應速率因素為氯離子和硫酸根離子．

解答 解：（1）根據實驗目的可知：實驗Ⅰ和Ⅱ探究鹽酸濃度對該反應速率的影響，則除鹽酸濃度的濃度不同外，其它條件必須完全相同，所以Ⅰ的溫度為25℃，酸及濃度為：4.0moL/L鹽酸；
根據實驗Ⅱ和Ⅲ的數據可知，除溫度不同外，其它條件完全相同，則實驗Ⅱ和Ⅲ探究的是反應溫度對反應速率的影響；
實驗Ⅱ和Ⅳ探究金屬規格（鋁片，鋁粉）對該反應速率的影響，則除鋁的規格不同以外，其它條件必須完全相同，所以Ⅳ中溫度 25℃、酸及濃度為：2.0moL/L鹽酸，
故答案為：

實驗目的	實驗編號	溫度	金屬鋁的形態	酸及濃度
2．探究溫度對反應速率的影響	Ⅰ	25℃		4.0moL/L鹽酸
	Ⅱ
	Ⅲ
	Ⅳ	25℃		2.0moL/L鹽酸
	Ⅴ

（2）對比Ⅰ、Ⅱ和Ⅴ實驗可知，只有Cl^-和SO₄^2-不同，其它條件完全相同，Ⅰ的反應速度都明顯比ⅡⅤ快，說明Cl^-能夠促進Al與H⁺的反應或SO₄^2-對Al與H⁺的反應起阻礙作用，陰離子對該反應速率的影響，
故答案為：陰離子對該反應速率的影響；

點評 本題考查了影響化學反應速率的因素，題目難度中等，熟練掌握溫度、濃度、固體物質的表面積等因素對反應速率的影響為解答關鍵，注意設計對照試驗的方法與要求，試題培養了學生的分析能力及化學實驗能力．