Question

（2009?肇慶一模）某探究小組同學(xué)用金屬鋁分別與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)的方法研究金屬與不同酸反應(yīng)的差異及影響反應(yīng)速率的因素．
實(shí)驗(yàn)藥品：2.0moL/L鹽酸、4.0mol/L鹽酸、2.0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸，質(zhì)量和相同的鋁片和鋁粉（金屬表面氧化膜都已除去）；每次實(shí)驗(yàn)各種酸的用量均為50.0mL，金屬用量均為9.0g．
（Ⅰ）甲同學(xué)用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)及其現(xiàn)象如下：

反應(yīng)進(jìn)程（分鐘）	1	2	5	15	20
4.0mol/L鹽酸	少量氣泡	較多氣泡	大量氣泡	反應(yīng)劇烈	反應(yīng)結(jié)束
2.0mol/L硫酸	無(wú)明顯現(xiàn)象		極少量氣泡	少量氣泡
4.0mol/L硫酸	無(wú)明顯現(xiàn)象	少量氣泡		有比較連續(xù)的氣泡

請(qǐng)回答：
（1）寫(xiě)出鋁與鹽酸反應(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)放熱使溶液溫度升高，從而使化學(xué)反應(yīng)速率加快

．
（3）以上探究鋁與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)速率有差異，你認(rèn)為其原因有哪些可能？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕募僭O(shè)（說(shuō)出2種可能）：

Cl^-能夠促進(jìn)金屬鋁與H⁺反應(yīng)，或SO₄^2-對(duì)H⁺與金屬鋁的反應(yīng)起阻礙作用等

．
（Ⅱ）（1）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如下影響反應(yīng)速率因素的實(shí)驗(yàn)（溫度控制為25℃和35℃）．請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膸椭�該同學(xué)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表（用量：酸均為50.0mL、鋁為9.0g過(guò)量）：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>	實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	溫度	金屬鋁 形態(tài)	鹽酸濃度 /mol?L-1
（1）實(shí)驗(yàn)①和②探究鹽酸濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響； （2）實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響； （3）實(shí)驗(yàn)①和④探究金屬規(guī)格（鋁片、鋁粉）對(duì)該反應(yīng)速率的影響．	①	25?C	鋁片	4.0
	②	25?C	鋁片	2.0
	③	35℃	鋁片	4.0
	④	25?C	鋁粉	4.0

（2）如圖為實(shí)驗(yàn)①的“H₂-t”曲線(xiàn)圖，若上述反應(yīng)濃度減少一倍，速率是原來(lái)的

1

2

；溫度每升高10℃，反速率是原來(lái)的2倍．請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的座標(biāo)中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③的“H₂-t”曲線(xiàn)圖

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）（1）鋁為活潑金屬，與鹽酸反應(yīng)生成氫氣；
（2）反應(yīng)1～15min內(nèi)，隨著鋁與鹽酸的反應(yīng)，鹽酸的濃度逐漸減小，但速率逐漸加快，說(shuō)明放熱；
（3）兩種酸的陰離子不同，Cl^-或SO₄^2-對(duì)反應(yīng)可能有影響，根據(jù)反應(yīng)的劇烈程度判斷；
（Ⅱ）（1）實(shí)驗(yàn)①和②探究鹽酸濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，因此其它量不變，只改變鹽酸的濃度；
實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響；因此其它量不變，只改變溫度；
實(shí)驗(yàn)①和④探究金屬顆粒大�。ㄤX片、鋁粉）對(duì)該反應(yīng)速率的影響，因此其它量不變，只改變鋁的規(guī)格；
（2）根據(jù)濃度、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，可通過(guò)反應(yīng)的時(shí)間體現(xiàn)．

解答：解：（Ⅰ）（1）鋁為活潑金屬，與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)的離子方程式為2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，
故答案為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）應(yīng)1～15min內(nèi)，隨著鋁與鹽酸的反應(yīng)，鹽酸的濃度逐漸減小，但速率逐漸加快，說(shuō)明放熱使溶液溫度升高，從而使化學(xué)反應(yīng)速率加快，
故答案為：反應(yīng)放熱使溶液溫度升高，從而使化學(xué)反應(yīng)速率加快；
（3）兩種酸的陰離子不同，但反應(yīng)速率不同，鹽酸反應(yīng)劇烈，但硫酸反應(yīng)緩慢，說(shuō)明Cl^-或SO₄^2-對(duì)反應(yīng)可能有影響，Cl^-能夠促進(jìn)金屬鋁與H⁺反應(yīng)，或SO₄^2-對(duì)H⁺與金屬鋁的反應(yīng)起阻礙作用，
故答案為：Cl^-能夠促進(jìn)金屬鋁與H⁺反應(yīng)，或SO₄^2-對(duì)H⁺與金屬鋁的反應(yīng)起阻礙作用等；
（Ⅱ）（1）實(shí)驗(yàn)①和②探究鹽酸濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，因此其它量不變，只改變鹽酸的濃度由4.0mol/L變?yōu)?.0mol/L；
實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響；因此其它量不變，只改變溫度，根據(jù)題意，由25?C升高到35℃；
實(shí)驗(yàn)①和④探究金屬顆粒大�。ㄤX片、鋁粉）對(duì)該反應(yīng)速率的影響，因此其它量不變，只改變鋁的規(guī)格，由鋁片改為鋁粉即可，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	溫度	金屬鋁規(guī)格	鹽酸濃度/mol?L-1
①	25?C	鋁片	4.0
②	25℃	鋁片	2.0
③	35℃	鋁片	4.0
③	25?C	鋁粉	4.0

（2）反應(yīng)濃度減少一倍，速率是原來(lái)的

1

2

；溫度每升高10℃，反速率是原來(lái)的2倍，與①比較，③反應(yīng)時(shí)間縮短到10min，
與①比較，②時(shí)間為40民，但是鋁片都是過(guò)量的，實(shí)驗(yàn)②的濃度2mol/L，體積50mL產(chǎn)氫氣是1.12L，則圖象為，

故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，難度較大，涉及反應(yīng)速率的影響因素的探究，易錯(cuò)點(diǎn)為最后一題，注意濃度變化，生成氫氣的體積不同．