Question

13．某研究性學習小組探究如下實驗：常溫下，取兩片質量相等、外形和組成相同且表面經過砂紙打磨完全去掉氧化膜的鋁片，分別加入體積、H⁺濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸中，發現鋁片在稀鹽酸中產生氫氣的速率比在稀硫酸中快．
（1）寫出上述反應的離子方程式2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑．
（2）出現上述現象的可能原因是：
假設①：Cl^-對與H⁺的反應有促進作用；
假設②：SO₄^2-對鋁與H⁺的反應有抑制作用．
（3）請設計實驗對上述假設別進行驗證．
驗證假設①向上述稀硫酸中加入少量氯化鈉、氯化鉀等可溶性氯化物，如果能加快反應速率，則假設①成立．

Answer 1

分析 （1）鋁和氫離子反應生成鋁離子和氫氣；
（2）鋁片在稀鹽酸中產生氫氣的反應速率比在稀硫酸中的快，可能原因有二：SO₄^2-對鋁與H⁺的反應有抑制作用或Cl^-對鋁與H⁺的反應有促進作用；
（3）如驗證假設是否成立，可分別在酸性加入氯化物或硫酸鹽，觀察生成氫氣的速率是否變化．

解答 解：（1）鋁和氫離子反應生成鋁離子和氫氣，反應的離子方程式為2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，故答案為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）鋁片在稀鹽酸中產生氫氣的反應速率比在稀硫酸中的快，可能原因有二：SO₄^2-對鋁與H⁺的反應有抑制作用或Cl^-對鋁與H⁺的反應有促進作用，
故答案為：SO₄^2-對鋁與H⁺的反應有抑制作用；
（3）向上述稀硫酸中加入少量氯化鈉、氯化鉀等可溶性氯化物，如果能加快反應速率，則假設①成立，
向上述稀鹽酸中加入少量硫酸鈉、硫酸鉀等可溶性硫酸鹽，如果反應速率減小，則假設②成立，
故答案為：向上述稀硫酸中加入少量氯化鈉、氯化鉀等可溶性氯化物，如果能加快反應速率，則假設①成立；

點評 本題考查實驗方案的設計與評價，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意對比分析不同條件進行解答．