Question

10．小明同學在練習“金屬的化學性質”實驗操作時，將沒有打磨的鋁片放入試管中，加入稀鹽酸，結果發(fā)現(xiàn)產生的氣泡很慢，于是他想：鋁與稀鹽酸反應的速率受哪些因素影響呢？經過認真思考，小明認為鋁與稀鹽酸反應的速率與酸的濃度、反應的溫度有關，如表是他設計的實驗和記錄的數(shù)據(jù)（每次實驗用相同質量的鋁片和足量的稀鹽酸反應）．請你根據(jù)表中的信息填空：

實驗 編號	溫度	鹽酸 濃度	鋁片消失的時間/s
①	20℃	5%	60
②	20℃	10%	42
③	40℃	10%	30

（1）沒有打磨的鋁片和稀鹽酸反應慢的原因是，鋁在常溫下能和氧氣反應，在表面形成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了鋁與稀鹽酸接觸．寫出鋁與稀鹽酸反應的化學方程式2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑．
（2）小明設計實驗組合①②的目的是探究稀鹽酸的濃度對反應的影響；實驗組合②③的目的是探究溶液的溫度對反應速率的影響；本實驗的結論是反應的溫度越高反應越快．
（3）除了用鋁片消失的時間來衡量反應的快慢，還可以用反應中冒出的氣體的速率方法來衡量反應的快慢．
（4）小明將稀鹽酸換成稀硫酸繼續(xù)實驗，發(fā)現(xiàn)鋁絲和稀硫酸反應現(xiàn)象不明顯．
【發(fā)現(xiàn)問題】為什么鋁絲易與稀鹽酸反應而難與稀硫酸反應呢？
【提出假設】Cl^-的存在使酸和鋁的反應容易進行．
【設計實驗】如果你能幫助小明設計一個合理的實驗來驗證假設取兩支試管，分別加入相同的鋁絲，然后分別加入等量的稀硫酸，在其中一支試管中加入一定量的氯化鈉溶液，觀察到加入氯化鈉的試管中產生氣泡的速度大，說明Cl^-的存在使酸和鋁的反應容易進行．

Answer 1

分析 （1）鋁在常溫下能和氧氣反應，在表面形成一層致密的氧化鋁薄膜，鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，可以據(jù)此完成解答；
（2）比較表格中的相同量和不同量即通過控制變量法可以完成該題的解答；
（3）根據(jù)反應中生成的氣體的速率判斷反應的速率；
（4）鋁片的表面積也能夠影響反應速率，可以據(jù)此進行解答．

解答 解：（1）鋁在常溫下能和氧氣反應，在表面形成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了鋁與稀鹽酸接觸，從而沒有打磨的鋁片和稀鹽酸反應慢；鋁和鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，該反應的化學方程式為：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；故填：鋁在常溫下能和氧氣反應，在表面形成一層致密的氧化鋁薄膜，阻止了鋁與稀鹽酸接觸；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（2）比較表格中的相同量和不同量可以知道，①和②相同的是溫度，不同的是稀鹽酸的濃度，即該實驗探究的是稀鹽酸的濃度對反應的影響；②和③相同的是鹽酸的濃度，不同的是溶液濃度，所以探究的是溶液的溫度對反應速率的影響，從該組對比實驗中可以判斷反應溶液的溫度越高反應越快；故填：稀鹽酸的濃度對反應的影響；溶液的溫度對反應速率的影響；反應的溫度越高反應越快；
（3）除了用鋁片消失的時間來衡量反應的快慢，還可以根據(jù)反應中冒出的氣體的速率判斷反應的速率；故填：反應中冒出的氣體的速率；
（4）將稀鹽酸換成稀硫酸繼續(xù)實驗，發(fā)現(xiàn)鋁絲和稀硫酸反應現(xiàn)象不明顯，要向證明是Cl^-的存在使酸和鋁的反應容易進行，可以在稀硫酸中加入一定量的氯化鈉，觀察產生氣泡的速率，故填：取兩支試管，分別加入相同的鋁絲，然后分別加入等量的稀硫酸，在其中一支試管中加入一定量的氯化鈉溶液，觀察到加入氯化鈉的試管中產生氣泡的速度大，說明Cl^-的存在使酸和鋁的反應容易進行．

點評 本題主要考查了化學方程式的書寫及其正確分析實驗探究的內容，要根據(jù)金屬的純度越高反應速率越快和鹽酸的濃度越高反應速率越快分析．