Question

（16分）常溫下，取兩片質量相等、外形和組成相同表面經過砂紙打磨（完全除掉了氧化物）的鋁片，分別加入到盛有體積相同、c(H⁺)相同的稀硫酸和稀鹽酸溶液的兩支試管（相同體積）中制取H₂。實驗現(xiàn)象如下表：

時間 酸	1 min	2 min	5 min	15 min	20 min
3mol／L HCl	少量氣泡	較多氣泡	大量氣泡	反應劇烈	鋁片耗盡
1.5mol／L H2SO4	均無明顯現(xiàn)象(無氣泡)

（1）寫出以上反應的離子方程式______________________________________  。
（2）分析上表數(shù)據(jù)，你得出的結論是：                                  。
（3）你認為出現(xiàn)以上現(xiàn)象的可能原因是（寫出一個即可）：
__________________________________      ___________________ _；
（4）請設計實驗對你的假設進行驗證：
_______________________________________________    ___________；
(5)如果上述假設都成立，要使以上稀硫酸與鋁反應產生的氫氣速率加快，可以采取的措施有（列舉三個）：                                                    

Answer 1

(1)2Al+6H⁺==2Al³⁺+3H₂↑（2′）
(2)Al在c(H⁺)相同的鹽酸中反應比在硫酸中快得多。（2′）
(3)①Cl^-對鋁與H⁺反應有促進作用；②SO₄^2-對鋁與H⁺反應有抑制作用。（3′）
(4)①向以上稀硫酸中加入少量的氯化鈉或氯化鉀（或其他可溶性氯化物）固體，如果都能使反應速率加快，則假設①成立；②向以上稀鹽酸中加入少量的硫酸鈉或硫酸銨（或其他可溶性硫酸鹽）固體，如果都能使反應速率減慢，則假設②成立。（3′）
(5)①加入含有Cl^-的可溶性氯化物；②增加H⁺濃度；③加熱；④將鋁片改換成鋁絲⑤利用不活潑金屬或不活潑金屬可溶性鹽形成原電池等。（每個2分）

（1）金屬綠意稀硫酸或鹽酸反應放出氫氣，反應的離子方程式是
2Al+6H⁺==2Al³⁺+3H₂↑。
（2）根據(jù)反應的劇烈程度及生成的氣泡多少可知，其結論應該是Al在c(H⁺)相同的鹽酸中反應比在硫酸中快得多。
（3）根據(jù)題意，兩種溶液中不同的是酸根離子，所以可能的原因是①Cl^-對鋁與H⁺反應有促進作用；②SO₄^2-對鋁與H⁺反應有抑制作用。
（4）如果驗證以上的假設，則可以通過對照實驗進行對比，即①向以上稀硫酸中加入少量的氯化鈉或氯化鉀（或其他可溶性氯化物）固體，如果都能使反應速率加快，則假設①成立；②向以上稀鹽酸中加入少量的硫酸鈉或硫酸銨（或其他可溶性硫酸鹽）固體，如果都能使反應速率減慢，則假設②成立。
（5）考查外界條件對反應速率的影響。根據(jù)影響反應速率的因素可知，采取的措施可以是①加入含有Cl^-的可溶性氯化物；②增加H⁺濃度；③加熱；④將鋁片改換成鋁絲⑤利用不活潑金屬或不活潑金屬可溶性鹽形成原電池等。