Question

9．某学习小组在完成教材“实验探究9-3比较不同金属与酸反应的剧烈程度”时发现，铝片与稀盐酸反应比与稀硫酸反应明显剧烈得多．
（1）铝与盐酸反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑．
（2）【提出问题】是否因为酸的组成不同或反应条件不同，从而导致反应剧烈程度明显不同呢？
【查阅资料】
①参加反应的物质的性质越活泼，反应越剧烈．
②温度越高，反应物浓度越大，反应物间接触面积越大，反应越剧烈．
③稀盐酸由H⁺、Cl^-和H₂O组成，稀硫酸由H⁺、SO₄^2-和H₂O组成．
【实验探究】在常温下，取两片质量、形状相同的铝片（均去掉氧化膜），分别加入到盛有体积相同、pH相同的稀硫酸和稀盐酸的两支大小相同的试管中，铝片在稀盐酸中反应比在稀硫酸中反应明显剧烈．
【猜想与假设】出现上述现象的可能原因是：
假设①SO₄^2-对铝与酸的反应有抑制作用．
假设②Cl^-对促进铝和盐酸的反应有促进作用．
【实验验证】设计实验对上述假设进行验证：
①向上述稀盐酸中加入少量硫酸钠等可溶性硫酸盐，如果反应变缓，则假设①成立．
②向上述稀硫酸中加入少量氯化钠等可溶性氧化物，如果反应更剧烈，则假设②成立．
【分析与应用】
（1）稀盐酸、稀硫酸能与铝反应的原因是它们的溶液中都含有氢离子；反应剧烈程度明显不同，是因为含有的阴离子不同．
（2）如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应的剧烈程度加大，可以采取的措施有：
①加入可溶性氯化物，②增加H⁺浓度，③加热，④将铝片改换成铝丝．

Answer 1

分析 （1）铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气；
（2）【猜想与假设】从微观角度分析得出，H⁺浓度相同的盐酸、硫酸中，只是所含酸根离子不同．从酸根离子考虑设计实验方案．
【实验验证】
可溶性的硫酸盐可以电离出硫酸根离子；
【分析与应用】稀盐酸、稀硫酸都可电离出氢离子，所以有共同的性质；根据影响反应速率的因素分析．

解答 解：（1）铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，方程式为2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）【猜想与假设】可能Cl^-能促进铝和盐酸的反应，也可能SO₄^2-能抑制铝和盐酸的反应；
【实验验证】稀盐酸中加入少量硫酸钠、硫酸镁等可溶性硫酸盐，如果反应变缓，则假设①成立
【分析与应用】稀盐酸、稀硫酸都可电离出氢离子，所以有共同的性质；
使稀硫酸与铝反应的剧烈程度加大，
如果上述假设都成立，要使上述稀硫酸与铝反应产生氢气的速率加快，可加入氯化物、增大浓度、升高温度，增大固体表面积等．
故答案为：（1）2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）【猜想与假设】Cl^-对促进铝和盐酸的反应有促进作用；
【实验验证】硫酸钠等；
【分析与应用】（1）氢离子；
（1）增加H⁺浓度；加热．

点评 本题在考查“影响反应速率的因素”这个知识点时，通过对比实验，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，注意相差知识的学习与积累．