在一次實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)把鋁片分別放入稀鹽酸、稀硫酸中,發(fā)現(xiàn)鋁片與稀鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象非常明顯,而與稀硫酸幾乎不反應(yīng)。這和課本中“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣”的說(shuō)法不一致。為了排除因試劑變質(zhì)等因素造成的影響,該同學(xué)在老師的指導(dǎo)下重新進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證是否存在上述現(xiàn)象。
【藥品】3.0mol?L-1鹽酸、1.5mol?L-1硫酸、3.0mol?L-1硫酸、相同大小的鋁片(純度>99.5%)
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】往三支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-1鹽酸、1.5mol?L-1硫酸、3.0mol?L-1硫酸。觀察反應(yīng)進(jìn)行到1、2、5、15、20min時(shí)鋁與酸反應(yīng)的情況。其結(jié)果如下:

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知,無(wú)論是用1.5mol?L-1H2SO4還是3.0mol?L-1H2SO4均無(wú)明顯現(xiàn)象,

而3.0mol?L-1鹽酸與鋁片反應(yīng)的現(xiàn)象卻十分明顯。
【提出問(wèn)題】
(1)寫(xiě)出鋁與酸反應(yīng)的離子方程式:_____。
(2)反應(yīng)1~15min內(nèi),鋁與鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率逐漸加快,其原因是___________________。
(3)根據(jù)以上探究,你能對(duì)“鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)差異的原因”作出哪些假設(shè)或猜想(列出兩種即可)?
①___________________。
②___________________。
(4)為了驗(yàn)證上述假設(shè),你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是___________________。


(1)2Al+6H+=2Al3++3H2
(2)反應(yīng)放出熱量,溫度升高,使反應(yīng)速率加快
(3)①Cl-能夠促進(jìn)金屬鋁與H+反應(yīng);  ②S對(duì)H+與金屬鋁的反應(yīng)起阻礙作用(其他合理假設(shè)也可)
(4)實(shí)驗(yàn)方案:①取a、b、c、d四支相同的試管,往試管中加入相同大小的鋁片(純度>99.5%)各一片;②往a、b、c試管中依次添加0.58gNaCl(約0.01mol)、1.42gNa2SO4(約0.01mol)、1.42gNa2SO4(約0.01mol)固體;③再往a、b試管中各加入1.5mol?L-1硫酸5mL,c、d試管中各加入3.0mol?L-1鹽酸5mL,并觀察四支試管中反應(yīng)進(jìn)行到5min時(shí)的現(xiàn)象,把現(xiàn)象填寫(xiě)在下表中:

【試題分析】

解析:本實(shí)驗(yàn)中涉及了同學(xué)們所熟悉的鋁片與稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng),對(duì)應(yīng)的離子方程式為:2Al+6H+=2Al3++3H2↑。稀鹽酸、稀硫酸都是非氧化性酸,在水溶液中都能電離出H+,而且在1.5mol?L-1的硫酸和3.0mol?L-1的鹽酸中,氫離子濃度是一樣的,均為3.0mol?L-1,同時(shí)鋁片的大小和純度都相同,根據(jù)所學(xué)過(guò)的化學(xué)反應(yīng)速率理論知識(shí)推斷,它們的反應(yīng)速率應(yīng)該是相同的(因其他外界條件也相同),但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻和理論推測(cè)存在很大的差異,這是為什么呢?既然氫離子濃度和鋁片均相同,造成這種差異的原因應(yīng)該與反應(yīng)所處的環(huán)境(Cl-和S)有關(guān),因此,在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究時(shí),應(yīng)該通過(guò)調(diào)整反應(yīng)

2Al+6H+=2Al3++3H2↑所處的環(huán)境,采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行研究,如采用往反應(yīng)體系中加入等物質(zhì)的量的NaCl、Na2SO4固體的措施來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

【實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)】對(duì)草酸溶液中逐滴加入高錳酸鉀溶液反應(yīng)的速率變化的探究.某化學(xué)興趣小組在一次實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn),向草酸溶液中逐滴加入高錳酸鉀溶液時(shí),溶液褪色總是先慢后快.即反應(yīng)速率由小變大.為此,甲同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究:(已知:
①M(fèi)nO4-在酸性環(huán)境下的還原產(chǎn)物是Mn2+   ②2KClO3
 MnO2 
.
2KCl+3O2↑,2KMnO4
 △ 
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑)
【實(shí)驗(yàn)用品】?jī)x器:試管(若干個(gè))、膠頭滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盤(pán)天平、玻璃棒、燒杯、藥匙
試劑:草酸晶體( H2C2O4?2H2O、0.01mol/L KMnO4溶液、稀硫酸、MnSO4固體
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】
(1)0.10mol/L H2C2O4溶液的配制:
實(shí)驗(yàn)室欲配制100mL 0.10mol/L H2C2O4溶液,需要稱(chēng)取草酸晶體
1.3
1.3
 g(精確到0.1g);實(shí)驗(yàn)中需要用到的玻璃儀器有:玻璃棒、燒杯、膠頭滴管和
100mL容量瓶
100mL容量瓶

(2)反應(yīng)的速率變化的探究:
在1號(hào)和2號(hào)試管中分別加入2mL0.10mol/L H2C2O4溶液,在1號(hào)試管中加入硫酸錳固體.然后在兩支試管中加入4mL 0.010mol/L 
KMnO4溶液和幾滴稀硫酸.現(xiàn)做如下對(duì)比實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象如下表所示:
加入藥品 不加MnSO4的硫酸
酸化的H2C2O4溶液
加少量MnSO4的硫酸
酸化的H2C2O4溶液
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(褪色時(shí)間)/s
H2C2O4褪色很慢
(31秒)
H2C2O4褪色很快(4秒)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①甲同學(xué)進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)還缺少的實(shí)驗(yàn)儀器是:
秒表
秒表

②H2C2O4溶液與酸性的KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為:
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O

③甲同學(xué)測(cè)出的褪色時(shí)間是以下列哪個(gè)選項(xiàng)為依據(jù)的
C
C

A、從KMnO4溶液滴加到剛好接觸H2C2O4溶液開(kāi)始,溶液由紫紅色變?yōu)榻鯚o(wú)色,半分鐘之內(nèi)不再出現(xiàn)紫紅色為止.
B、從KMnO4溶液滴加到剛好接觸H2C2O4溶液開(kāi)始,溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色為止.
C、從KMnO4溶液滴加到剛好接觸H2C2O4溶液開(kāi)始,溶液由紫紅色變?yōu)榻鯚o(wú)色為止.
④甲同學(xué)認(rèn)為該反應(yīng)褪色由慢到快的原因是
錳離子在反應(yīng)中起到催化劑的作用,加快了反應(yīng)速率
錳離子在反應(yīng)中起到催化劑的作用,加快了反應(yīng)速率
.于是甲同學(xué)得出結(jié)論
在其它條件不變的情況下,加入催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率
在其它條件不變的情況下,加入催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率

(3)乙同學(xué)和丙同學(xué)從甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究中得到啟示,他們也分別提出了能影響該溶液化學(xué)反應(yīng)速率因素的另外兩種可能原因,你認(rèn)為他們提出的兩種可能原因是:I
該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)速率增大,溶液褪色加快
該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,反應(yīng)速率增大,溶液褪色加快
,II
硫酸的濃度影響反應(yīng)速率,加入少量硫酸,可以促進(jìn)草酸和高錳酸鉀溶液的反應(yīng)
硫酸的濃度影響反應(yīng)速率,加入少量硫酸,可以促進(jìn)草酸和高錳酸鉀溶液的反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:廣東省高州一中2009-2010學(xué)年高二學(xué)科競(jìng)賽化學(xué)試題 題型:058

化學(xué)興趣組的小張同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,偶然將黑色的四氧化三鐵粉末投入到硫酸氫鈉溶液中,居然發(fā)現(xiàn)硫酸氫鈉溶液能溶解四氧化三鐵!小張想知道硫酸氫鈉溶液中的哪種粒子能使四氧化三鐵溶解.請(qǐng)你和他一起通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成這次探究活動(dòng).

(1)小張同學(xué)提出的假設(shè)是:H2O、H+、Na+、SO中的某一種粒子能夠使Fe3O4溶解;

(2)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程:如圖所示,取若干支裝有0.2 g四氧化三鐵粉末的試管,向其中分別加入某些試劑,觀察溶解情況(必要時(shí)可加熱).

(3)將有關(guān)試劑、現(xiàn)象填入下表(視情況而定,不必填滿,不夠可另加).

(4)探究結(jié)果為:________________.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在一次實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中某一個(gè)小組的同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)取了下列藥品:鋅、稀硫酸、濃鹽酸、二氧化錳、氫氧化鈉、液溴、氯化鋇、硝酸銀、氨水、氧化銅、稀硝酸等。如果是你來(lái)做實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為怎樣擺放藥品在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)最方便?

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012年蘇教版高中化學(xué)選修6 5.2電解與電鍍練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題

某研究性學(xué)習(xí)小組的學(xué)生在一次活動(dòng)中,設(shè)計(jì)出如下方案來(lái)測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量:

指導(dǎo)教師認(rèn)為此方案可行,提供了一瓶含有一定量H2SO4、Fe2(SO4)3雜質(zhì)的CuSO4溶液及其他相關(guān)藥品、器材。

(1)同學(xué)們首先討論不純的CuSO4溶液是否需要提純。假設(shè)你是學(xué)習(xí)小組的學(xué)生,請(qǐng)闡明你的看法。(結(jié)合你的意見(jiàn),只需選擇a、b兩小題中一題作答,另一問(wèn)不必回答)

a.需要提純,加入________(填寫(xiě)試劑化學(xué)式),反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾即可提純CuSO4溶液。

b.不必提純,理由是

________________________________________________________________________。

(2)用銅和石墨兩個(gè)電極電解CuSO4溶液時(shí),銅電極應(yīng)接電源的________極,石墨電極上的電極反應(yīng)式是________________________________________;另一極的反應(yīng)式是

________________________________________________________________________。

(3)該實(shí)驗(yàn)測(cè)得銅的相對(duì)原子質(zhì)量是

________________________________________________________________________

(用含mV的代數(shù)式表示)。

 

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