Question

【題目】化學(xué)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“鋁和酸溶液反應(yīng)的探究”的活動(dòng)。用鋁片分別和氫離子濃度相同的稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯，而和稀硫酸卻幾乎不反應(yīng)。

（提出問題）是什么原因?qū)е聝烧叩牟町悾?/span>

兩種酸中氫離子濃度相同，那么存在的差異就可能跟H+所處的環(huán)境不同有關(guān)（如陰離子的不同）。

（作出猜想）猜想一：Cl－能促進(jìn)金屬鋁與H＋的反應(yīng)。

猜想二：_____。

猜想三：鋁表面的致密氧化膜有保護(hù)作用，使H+與鋁不易接觸。

為了驗(yàn)證上述假設(shè)，經(jīng)充分討論，大家設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證。

（查閱資料）已知 9.8%H2SO4 溶液和 7.3%HCl 溶液中 H+濃度相同。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

①	9.8%H2SO4溶液5mL＋鋁片	不加其他試劑（對(duì)比）	無氣泡
②	9.8%H2SO4溶液5mL＋鋁片	加入_____溶液	有較多氣泡
③	9.8%H2SO4溶液5mL＋鋁片	加入 0.5mL Na2SO4 溶液	無氣泡
④	7.3%HCl 溶液 5mL＋鋁片	加入_____溶液	有較多氣泡
⑤	7.3%HCl 溶液 5mL＋鋁片	不加其他試劑（對(duì)比）	有較多氣泡

由實(shí)驗(yàn)②③得出猜想_____成立；由④⑤得出猜想_____不成立。為了驗(yàn)證猜想一成立，小明認(rèn)為只需要在 5mL 9.8%H2SO4 溶液和鋁片中加入_____，并與實(shí)驗(yàn)①對(duì)比即可。

（實(shí)驗(yàn)拓展）對(duì)于有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)，我們可以用產(chǎn)生氣體的速率來比較反應(yīng)速率。為準(zhǔn)確比較，應(yīng)該測(cè)量收集相同體積氣體所需的_____，因此，上述收集氫氣應(yīng)該采用_____法。

為了真實(shí)地觀察未打磨的鋁片與稀鹽酸反應(yīng)的情況，小紅用壓強(qiáng)傳感器測(cè)量集氣瓶中氣體壓強(qiáng)的變化，如圖所示。

請(qǐng)解釋曲線變化的原因：

OA 段_____；AB 段_____；BC 段_____。指出反應(yīng)結(jié)束并恢復(fù)到常溫時(shí)集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)值約為_____kpa。

Answer 1

【答案】SO42-能抑制金屬鋁與H＋的反應(yīng) 0.5mLNaCl溶液 0.5mLNa2SO4溶液 一和二 三 NaCl溶液 時(shí)間 排水 金屬鋁表面的氧化膜對(duì)反應(yīng)起阻礙作用，化學(xué)反應(yīng)速率較慢，壓強(qiáng)增大較慢 反應(yīng)放出熱量，溫度升高，使化學(xué)反應(yīng)速率加快，壓強(qiáng)增大較快 反應(yīng)結(jié)束后，溫度降低，壓強(qiáng)減小 120

【解析】

作出猜想：

猜想二：SO42-能抑制金屬鋁與H+的反應(yīng)；

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

為了說明反應(yīng)速率是否與Cl-有關(guān)，可在實(shí)驗(yàn)②加入0.5mLNaCl溶液；為了說明反應(yīng)速率是否與SO42-有關(guān)，可在實(shí)驗(yàn)④加入0.5mLNa2SO4溶液，進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)過程如下所示：

①	9.8%H2SO4溶液5mL＋鋁片	不加其他試劑（對(duì)比）	無氣泡
②	9.8%H2SO4溶液5mL＋鋁片	加入0.5mLNaCl溶液	有較多氣泡
③	9.8%H2SO4溶液5mL＋鋁片	加入 0.5mL Na2SO4 溶液	無氣泡
④	7.3%HCl 溶液 5mL＋鋁片	加入0.5mLNa2SO4溶液	有較多氣泡
⑤	7.3%HCl 溶液 5mL＋鋁片	不加其他試劑（對(duì)比）	有較多氣泡

由實(shí)驗(yàn)②②可知，Cl－能促進(jìn)金屬鋁與H＋的反應(yīng)，SO42-能抑制金屬鋁與H+的反應(yīng)，得出猜想一、二成立；由④⑤可知，鋁表面的致密氧化膜不能阻止H+與鋁接觸，得出猜想三不成立。

為了驗(yàn)證猜想一成立，小明認(rèn)為只需要在5mL9.8%H2SO4溶液和鋁片中加入NaCl溶液，并與實(shí)驗(yàn)①對(duì)比即可；

實(shí)驗(yàn)拓展：

為準(zhǔn)確比較，應(yīng)該測(cè)量收集相同體積氣體所需的時(shí)間，因此，上述收集氫氣應(yīng)該采用排水法；

OA段：金屬鋁表面的氧化膜對(duì)反應(yīng)起阻礙作用，化學(xué)反應(yīng)速率較慢，壓強(qiáng)增大較慢；

AB段：反應(yīng)放出熱量，溫度升高，使化學(xué)反應(yīng)速率加快，壓強(qiáng)增大較快；

BC段：反應(yīng)結(jié)束后，溫度降低，壓強(qiáng)減小；反應(yīng)結(jié)束并恢復(fù)到常溫時(shí)集氣瓶內(nèi)的壓強(qiáng)值約為120kpa。