Question

10．小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时，将没有打磨的铝片放入试管中，加入稀盐酸，结果发现产生的气泡很慢，于是他想：铝与稀盐酸反应的速率受哪些因素影响呢？经过认真思考，小明认为铝与稀盐酸反应的速率与酸的浓度、反应的温度有关，如表是他设计的实验和记录的数据（每次实验用相同质量的铝片和足量的稀盐酸反应）．请你根据表中的信息填空：

实验 编号	温度	盐酸 浓度	铝片消失的时间/s
①	20℃	5%	60
②	20℃	10%	42
③	40℃	10%	30

（1）没有打磨的铝片和稀盐酸反应慢的原因是，铝在常温下能和氧气反应，在表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝与稀盐酸接触．写出铝与稀盐酸反应的化学方程式2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑．
（2）小明设计实验组合①②的目的是探究稀盐酸的浓度对反应的影响；实验组合②③的目的是探究溶液的温度对反应速率的影响；本实验的结论是反应的温度越高反应越快．
（3）除了用铝片消失的时间来衡量反应的快慢，还可以用反应中冒出的气体的速率方法来衡量反应的快慢．
（4）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反应而难与稀硫酸反应呢？
【提出假设】Cl^-的存在使酸和铝的反应容易进行．
【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取两支试管，分别加入相同的铝丝，然后分别加入等量的稀硫酸，在其中一支试管中加入一定量的氯化钠溶液，观察到加入氯化钠的试管中产生气泡的速度大，说明Cl^-的存在使酸和铝的反应容易进行．

Answer 1

分析 （1）铝在常温下能和氧气反应，在表面形成一层致密的氧化铝薄膜，铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，可以据此完成解答；
（2）比较表格中的相同量和不同量即通过控制变量法可以完成该题的解答；
（3）根据反应中生成的气体的速率判断反应的速率；
（4）铝片的表面积也能够影响反应速率，可以据此进行解答．

解答 解：（1）铝在常温下能和氧气反应，在表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝与稀盐酸接触，从而没有打磨的铝片和稀盐酸反应慢；铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，该反应的化学方程式为：2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；故填：铝在常温下能和氧气反应，在表面形成一层致密的氧化铝薄膜，阻止了铝与稀盐酸接触；2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑；
（2）比较表格中的相同量和不同量可以知道，①和②相同的是温度，不同的是稀盐酸的浓度，即该实验探究的是稀盐酸的浓度对反应的影响；②和③相同的是盐酸的浓度，不同的是溶液浓度，所以探究的是溶液的温度对反应速率的影响，从该组对比实验中可以判断反应溶液的温度越高反应越快；故填：稀盐酸的浓度对反应的影响；溶液的温度对反应速率的影响；反应的温度越高反应越快；
（3）除了用铝片消失的时间来衡量反应的快慢，还可以根据反应中冒出的气体的速率判断反应的速率；故填：反应中冒出的气体的速率；
（4）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，要向证明是Cl^-的存在使酸和铝的反应容易进行，可以在稀硫酸中加入一定量的氯化钠，观察产生气泡的速率，故填：取两支试管，分别加入相同的铝丝，然后分别加入等量的稀硫酸，在其中一支试管中加入一定量的氯化钠溶液，观察到加入氯化钠的试管中产生气泡的速度大，说明Cl^-的存在使酸和铝的反应容易进行．

点评 本题主要考查了化学方程式的书写及其正确分析实验探究的内容，要根据金属的纯度越高反应速率越快和盐酸的浓度越高反应速率越快分析．