问题 实验题

(16分)常温下,取两片质量相等、外形和组成相同表面经过砂纸打磨(完全除掉了氧化物)的铝片,分别加入到盛有体积相同、c(H+)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管(相同体积)中制取H2。实验现象如下表:

时间

1 min2 min5 min15 min20 min
3mol/L HCl少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈铝片耗尽
1.5mol/L H2SO4均无明显现象(无气泡)
(1)写出以上反应的离子方程式______________________________________  

(2)分析上表数据,你得出的结论是:                                  

(3)你认为出现以上现象的可能原因是(写出一个即可):

__________________________________      ___________________ _;

(4)请设计实验对你的假设进行验证:

_______________________________________________    ___________;

(5)如果上述假设都成立,要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快,可以采取的措施有(列举三个):                                                    

答案

(1)2Al+6H+==2Al3++3H2↑(2′)

(2)Al在c(H+)相同的盐酸中反应比在硫酸中快得多。(2′)

(3)①Cl-对铝与H+反应有促进作用;②SO42-对铝与H+反应有抑制作用。(3′)

(4)①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾(或其他可溶性氯化物)固体,如果都能使反应速率加快,则假设①成立;②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵(或其他可溶性硫酸盐)固体,如果都能使反应速率减慢,则假设②成立。(3′)

(5)①加入含有Cl-的可溶性氯化物;②增加H+浓度;③加热;④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等。(每个2分)

(1)金属绿意稀硫酸或盐酸反应放出氢气,反应的离子方程式是

2Al+6H+==2Al3++3H2↑。

(2)根据反应的剧烈程度及生成的气泡多少可知,其结论应该是Al在c(H+)相同的盐酸中反应比在硫酸中快得多。

(3)根据题意,两种溶液中不同的是酸根离子,所以可能的原因是①Cl-对铝与H+反应有促进作用;②SO42-对铝与H+反应有抑制作用。

(4)如果验证以上的假设,则可以通过对照实验进行对比,即①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾(或其他可溶性氯化物)固体,如果都能使反应速率加快,则假设①成立;②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵(或其他可溶性硫酸盐)固体,如果都能使反应速率减慢,则假设②成立。

(5)考查外界条件对反应速率的影响。根据影响反应速率的因素可知,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+浓度;③加热;④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等。

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