Question

【题目】某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与c(H+)浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝与盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。

填写下列空白：

（1）该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：

原因Ⅰ：Cl对反应具有促进作用，而对反应没有影响；

原因Ⅱ：________________________________________；

原因Ⅲ：Cl对反应具有促进作用，而对反应具有阻碍作用；

原因Ⅳ：Cl、均对反应具有促进作用，但Cl影响更大；

原因Ⅴ：_____________________________。

（2）该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确的结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中：

①在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl 固体，观察反应速率是否发生变化；

②在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体，观察反应速率是否发生变化。若观察到实验1中__________，实验2中__________，则说明原因Ⅲ是正确的。以此类推，该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl对反应具有促进作用。

（3）为了使实验”定量化”，使结果更精确，可以对实验进行如下改进：

①配制c(H+)相同的稀盐酸和稀硫酸：现有浓度为1 mol L1的盐酸和密度为1.225 g cm3、质量分数为20%的硫酸，若要准确量取该硫酸20.00 mL，需要用酸式滴定管(一种能够精确测量溶液体积的仪器)将量取的硫酸配制成c(H+)=l molL1的溶液，可得溶液的体积为________________________________。配制溶液时还需要用到的玻璃仪器有______________、烧杯、胶头滴管和量筒等。

②比较反应速率：反应时间可以用停表测定。如果要对上述实验中的反应速率进行比较，可以通过测定哪些物理量来确定？要求回答一种即可。_______________________________________。

Answer 1

【答案】（1）Cl对反应没有影响，而对反应具有阻碍作用（2分） Cl、均对反应具有阻碍作用，但Cl影响更小(或影响更大) （2分）

（2）②反应速率加快（1分） 反应速率减慢（1分）

（3）①100 mL（2分） 100 mL容量瓶、玻璃棒（2分）

②消耗完相同质量的铝片需要的时间(或相同的时间内消耗铝片的质量)或相同的时间里收集到的氢气的体积(或者收集相同体积的氢气所消耗的时间) （2分）

【解析】（1）围绕“铝与盐酸反应速率更快”，对照已知原因，容易推出其他原因。

（2）原因Ⅲ中，Cl对反应有促进作用，则实验①速率应加快，对反应有阻碍作用，则实验②速率应减慢。

（3）20%的硫酸的物质的量浓度为 =2.5 mol L1，c(H+)为5 mol L1 ，根据稀释前后c(H+)不变，求得稀硫酸的体积为100 mL。速率可用单位时间内某物质的物质的量浓度的改变量来表示，所以比较速率应测时间和某一反应物或生成物的改变量(质量或物质的量)。