Question

15、小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究．下表是他分别用相同质量的铝丝和足量稀盐酸反应的三组实验数据：

（1）写出铝和盐酸反应的化学方程式

2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

；
（2）实验②和③表明：该反应快慢与

温度

有关．
（3）能表明盐酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是：

①

和

②

．
（4）如果把实验①中盐酸的质量分数改为4%，请你推出铝丝消失的时间（用t表示）取值范围

300＜t＜500

．
（5）该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢程度外，你还能提出新的方法来衡量该反应的快慢吗？方法：

用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少来衡量（或通过单位时间内生成氢气的量、温度变化来衡量等）

．
（6）小明将稀盐酸换成稀硫酸继续实验，发现铝丝和稀硫酸反应现象不明显．
发现问题：为什么铝丝易与稀盐酸而难与稀硫酸反应呢？
提出假设：Cl^-的存在使酸和铝反应容易进行．
设计实验：如果你能帮助小明设计一个合理的实验来验证假设，将奖励4分（化学试卷总分不超过60分）：

向两支试管中各加入铝丝和稀硫酸，再分别加入氯化钠溶液和硫酸钠溶液（答出加入氯化钠溶液，奖励2分）（或向放有铝丝和稀硫酸的试管中加入稀盐酸．）

．

Answer 1

分析：本题属于科学探究综合题．考察化学方程式的书写、探究影响铝丝和盐酸反应快慢的因素等有关科学探究的问题，考查学生理解控制变量、知识迁移能力以及解读信息的能力．本题解题的关键是读懂实验数据表，实验①和②比较：自变量是“盐酸浓度“，控制变量是“反应温度、相同质量的铝丝和足量稀盐酸“，因变量是“铝丝消失的时间“；实验②和③比较：自变量是“反应温度“，控制变量是“盐酸浓度、相同质量的铝丝和足量稀盐酸“，因变量是“铝丝消失的时间“．

解答：解：由实验②和③对比可知，反应温度不同，反应的时间不同，故该反应快慢与温度有关；由实验①②对比可知，盐酸的浓度越高，反应的时间就越短，而且已知，铝丝与3%的盐酸反应，需要300秒；与6%的盐酸反应，需要300秒．4%的盐酸的浓度在3%到6%之间，所以铝丝与4%的盐酸反应的时间应该在500秒到300秒之间．衡量该反应的快慢的方法很多，如用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少、温度变化来衡量等．在向两支试管中各加入铝丝和稀硫酸，再分别加入氯化钠溶液和硫酸钠溶液，在两支试管中分别加入了氯离子和硫酸根离子，可以证明Cl^-的存在使酸和铝反应容易进行．
故答案为：（1）2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑
（2）温度
（3）①和②
（4）300＜t＜500
（5）用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少来衡量（或通过单位时间内生成氢气的量、温度变化来衡量等，其他合理答案均给分）
（6）向两支试管中各加入铝丝和稀硫酸，再分别加入氯化钠溶液和硫酸钠溶液（答出加入氯化钠溶液，奖励2分）（或向放有铝丝和稀硫酸的试管中加入稀盐酸．其他合理答案均给分）

点评：读懂实验数据表、采用控制变量法、灵活运用知识以及正确解读信息是解题的关键．