Question

14．在一次學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)：鋁片與稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)．這和教材中“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣“的說(shuō)法不一致．為排除因試劑變質(zhì)等因素造成的影響，該學(xué)生在教師的指導(dǎo)下重新進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證是否存在上述現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)用品：儀器（略，凡是實(shí)驗(yàn)需要的都有）
藥品：3.0mol/L鹽酸、1.5mol/L硫酸、3.0mol/L硫酸，相同大小的鋁片（純度＞99.5%）
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：往三根相同的試管中分別加入相同的鋁片各一片，再往試管中分別加入等體積的3.0mol/L鹽酸、1.5mol/L硫酸、3.0mol/L硫酸，觀察反應(yīng)進(jìn)行到1、2、5、15、20分鐘時(shí)的鋁與酸反應(yīng)的情況．結(jié)果如下：

反應(yīng)進(jìn)程（分鐘）	1	2	5	15	20
3.0mol/L鹽酸	少量氣泡	較多氣泡	大量氣泡	反應(yīng)劇烈	鋁片耗盡
1.5mol/L硫酸	均無(wú)明顯現(xiàn)象（無(wú)氣泡產(chǎn)生）
3.0mol/L硫酸	均無(wú)明顯現(xiàn)象（無(wú)氣泡產(chǎn)生）

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知，無(wú)論是用1.5mol/L硫酸還是3.0mol/L硫酸，均無(wú)明顯的現(xiàn)象，而3.0mol/L鹽酸與鋁片反應(yīng)的現(xiàn)象卻十分明顯．
（1）寫(xiě)出鋁與酸反應(yīng)的離子方程式2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）反應(yīng)1～15min內(nèi)，鋁與鹽酸的反應(yīng)速率逐漸加快，其原因是反應(yīng)放出熱量，溫度升高，使化學(xué)反應(yīng)速率加快．
（3）根據(jù)以上探究“鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)差異的原因”，你能對(duì)問(wèn)題原因作出哪些假設(shè)或猜想（列出兩種即可）？
假設(shè)一：Cl^-促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)；假設(shè)二：硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對(duì)起阻礙作用．

Answer 1

分析 （1）在金屬活動(dòng)順序表中，鋁排在氫的前面，鋁與酸中的氫離子反應(yīng)生成鋁離子和氫氣；
（2）溫度越高反應(yīng)速率越快，金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（3）利用固定變量法探究氯離子和硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)的影響．

解答 解：（1）鋁與酸反應(yīng)生成鋁離子和氫氣，離子方程式為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，
故答案為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）反應(yīng)1～15min內(nèi)，鋁與酸的反應(yīng)是放出熱量的，導(dǎo)致溫度升高，使化學(xué)反應(yīng)速率加快，
故答案為：反應(yīng)放出熱量，溫度升高，使化學(xué)反應(yīng)速率加快；
（3）在鋁的表面有一層致密氧化鋁薄膜，當(dāng)加入鹽酸和硫酸溶時(shí)，酸液首先與氧化鋁薄膜反應(yīng)，由反應(yīng)的現(xiàn)象可知，鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象明顯，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)，比較鹽酸和硫酸溶液中含有的離子的不同，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是：氯離子促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)，硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對(duì)起阻礙作用，所以假設(shè)一：氯離子促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)；假設(shè)二：硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對(duì)起阻礙作用；
故答案為：Cl^-促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)；硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對(duì)起阻礙作用．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，考查了催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，解題的方法是：利用固定變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)論證假設(shè)，題目難度中等．