Question

某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素．
实验药品：2.0moL/L盐酸、4.0mol/L盐酸、2.0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸，质量和相同的铝片和铝粉（金属表面氧化膜都已除去）；每次实验各种酸的用量均为50.0mL，金属用量均为9.0g．
（Ⅰ）甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：

反应进程（分钟）	1	2	5	15	20
4.0mol/L盐酸	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	反应结束
2.0mol/L硫酸	无明显现象		极少量气泡	少量气泡
4.0mol/L硫酸	无明显现象	少量气泡		有比较连续的气泡

请回答：
（1）写出铝与盐酸反应的离子方程式

2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑

．
（2）反应1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是

反应放热使溶液温度升高，从而使化学反应速率加快

．
（3）以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异，你认为其原因有哪些可能？请提出你的假设（写出2种可能）：

1、Cl^-能够促进金属铝与H⁺反应，或SO₄^2-对H⁺与金属铝的反应起阻碍作用等．

（Ⅱ）（1）乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验（温度控制为25℃和35℃）．请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表（用量：酸均为50.0mL、铝为9.0g过量）：

实验目的	实验 编号	温度	金属铝 形态	盐酸浓度 /mol?L-1
1 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； 2实验①和③探究温度对该反应速率的影响； 3实验①和④探究金属规格（铝片、铝粉）对该反应速率的影响．	①	25?C	铝片	4.0
	②
	③
	④

Answer 1

分析：Ⅰ（1）根据离子方程式的书写规则书写．
（2）从化学反应与能量之间的关系及外界条件对化学反应速率的影响判断．
（3）从盐酸和硫酸的不同点分析．
（Ⅱ）（1）1、②根据题意，①和②只有盐酸浓度不同，其它完全相同进行实验．
2、③根据题意，实验①和③只有温度不同，其它完全相同进行实验．
3、④根据题意，实验①和④只有金属规格不同，其它完全相同进行实验．

解答：Ⅰ（1）离子方程式书写时，单质写化学式，易溶于水的强电解质写离子，故答案为：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑
（2）该反应是放热反应，随着反应的进行，放出的能量越多，溶液的温度升高，温度越高反应速率越快，
故答案为：反应放热使溶液温度升高，从而使化学反应速率加快
（3）盐酸和硫酸溶液中氢离子浓度相同，不同点是阴离子不同，
故答案为：1、Cl^-能够促进金属铝与H⁺反应，或SO₄^2-对H⁺与金属铝的反应起阻碍作用等．
（Ⅱ）（1）1、②根据题意知，①和②只有盐酸浓度不同，其它完全相同进行实验．
2、③根据题意，实验①和③只有温度不同，其它完全相同进行实验．
3、④根据题意，实验①和④只有金属规格不同，其它完全相同进行实验．
故答案为：

实验编号	温度	金属铝规格	盐酸浓度/mol?L-1
②	25℃	铝片	2.0
③	35℃	铝片	4.0
④	25?C	铝粉	4.0

点评：本题以化学实验为载体，考查学生观察能力、分析能力和解决问题的能力．