Question

某研究性學習小組探究如下實驗：在常溫下，取兩片質量相等、外形和組成相同且表面經(jīng)過砂紙打磨完全去掉氧化膜的鋁片，分別加入盛有相同體積、H^＋濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸的兩支大小相同的試管中，發(fā)現(xiàn)鋁片在稀鹽酸中產(chǎn)生氫氣的反應速率比在稀硫酸中的快。查閱相關資料后得知：化學反應速率主要由參加反應的物質的性質決定，其次是外界因素的影響。
(1)寫出以上反應的離子方程式_______________________________。
(2)出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能：假設①SO₄^2—對鋁與H^＋的反應有抑制作用；假設②______________________________________。
(3)請設計實驗對上述假設進行驗證：
①____________________________________________；
②____________________________________________。
(4)如果上述假設都成立，要使上述稀硫酸與鋁反應產(chǎn)生氫氣的速率加快，可以采取的措施有：
①__________________________________________________；
②__________________________________________________；
③__________________________________________________；
④__________________________________________________。

Answer 1

(1)2Al＋6H^＋=2Al^3＋＋3H₂↑　(2)Cl^－對鋁與H^＋的反應有促進作用　(3)①向上述稀硫酸中加入少量氯化鈉、氯化鉀等可溶性氯化物，如果能加快反應速率，則假設②成立�、谙蛏鲜鱿←}酸中加入少量硫酸鈉、硫酸鉀等可溶性硫酸鹽，如果反應速率減小，則假設①成立
(4)①加入可溶性氯化物　②增加H^＋濃度�、奂訜帷、軐�鋁片換成鋁絲

(1)金屬與酸反應的實質是金屬與溶液中的H^＋反應。(2)本題的難點是如何提出問題。稀硫酸中含有H^＋和SO₄^2—，稀鹽酸中含有H^＋和Cl^－。依題意信息知，外形和組成均相同的鋁與等濃度的酸反應，接觸面積相同，H^＋濃度相同，反應在相同溫度下進行，說明二者的溫度、濃度、接觸面積都相同，不同的是溶液中所含陰離子不同，聯(lián)想催化劑對化學反應的影響，可能是陰離子對反應的影響不同。(3)針對提出的猜想，設計實驗方案。設計方案可以從正反兩個方面切入。(4)改變條件加快反應，要從影響化學反應速率的因素切入：溫度、濃度、催化劑和固液反應接觸面積。