Question

在一次學(xué)生實驗中，學(xué)生用帶有氧化膜的鋁片和稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鋁片和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)發(fā)現(xiàn)鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象明顯，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)．這和“鋁能跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣”不一致，是什么原因呢？是試劑、藥品出了問題嗎？為了尋找原因，某學(xué)生在教師的指導(dǎo)重新用濃鹽酸配制了一定濃度的溶液，然后加入一塊純度≥99.5%的鋁片驗證是否確實存在上述現(xiàn)象，實驗結(jié)果如下表

反應(yīng)進(jìn)程（分鐘）\酸	1	2	5	15	20
10% HCl	少量氣泡	較多氣泡	大量氣泡	反應(yīng)劇烈	鋁片耗盡
5% H2SO4	均無明顯現(xiàn)象（無氣泡）
10% H2SO4	均無明顯現(xiàn)象（無氣泡）

無論是用5% H₂SO₄還是用10% H₂SO₄，均無明顯現(xiàn)象．其結(jié)論還是與“鋁能跟稀硫酸或稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣”不相符合．
問題1：為了探索“鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)的差異原因”，你能對問題的答案作出哪些假設(shè)或猜想：
假設(shè)一：Cl^-能

促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)

．
假設(shè)二：SO₄^2-能

對金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對起阻礙作用

．
問題二：為了論證上述假設(shè)，你設(shè)計的實驗方案是：（探究過程）

①向3支試管中分別加入5mL5%H₂SO₄溶液和已給鋁片，向其中一支加入少量的Na₂SO₄晶體，無明顯現(xiàn)象（同未加的對比）；向另一支試管中加入少量的NaCl晶體，有氣泡產(chǎn)生（同未加的對比）．
②向2支試管中分別加入5mL10%HCl溶液和已給鋁片，向其中一支試管中加入少量的Na₂SO₄晶體，氣泡立即明顯減少（和另一支未加相比）

．

Answer 1

分析：根據(jù)鋁的表面有一層致密氧化鋁薄膜以及鹽酸和硫酸溶液中含有的離子的不同分析探究鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)的差異原因；利用固定變量法探究氯離子和硫酸根離子對金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)的影響．

解答：解：在鋁的表面有一層致密氧化鋁薄膜，當(dāng)加入鹽酸和硫酸溶時，酸液首先與氧化鋁薄膜反應(yīng)，由反應(yīng)的現(xiàn)象可知，鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象明顯，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)，比較鹽酸和硫酸溶液中含有的離子的不同，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是：氯離子促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)，硫酸根離子對金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對起阻礙作用，所以假設(shè)一：促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)；假設(shè)二：對金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對起阻礙作用；
為了探究氯離子和硫酸根離子對金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)的影響，可以設(shè)計的實驗方案是：①向3支試管中分別加入5mL5%H₂SO₄溶液和已給鋁片，向其中一支加入少量的Na₂SO₄晶體，無明顯現(xiàn)象（同未加的對比）；向另一支試管中加入少量的NaCl晶體，有氣泡產(chǎn)生（同未加的對比）；②向2支試管中分別加入5mL10%HCl溶液和已給鋁片，向其中一支試管中加入少量的Na₂SO₄晶體，氣泡立即明顯減少（和另一支未加相比）．
故答為：促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)；對金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對起阻礙作用；
①向3支試管中分別加入5mL5%H₂SO₄溶液和已給鋁片，向其中一支加入少量的Na₂SO₄晶體，無明顯現(xiàn)象（同未加的對比）；向另一支試管中加入少量的NaCl晶體，有氣泡產(chǎn)生（同未加的對比）；②向2支試管中分別加入5mL10%HCl溶液和已給鋁片，向其中一支試管中加入少量的Na₂SO₄晶體，氣泡立即明顯減少（和另一支未加相比）．

點評：本題的難度較大，解題的方法是：根據(jù)鹽酸和硫酸與鋁片反應(yīng)的現(xiàn)象的不同，對比鹽酸和硫酸溶液中含有的離子的不同分析可能的原因，再利用固定變量法設(shè)計實驗論證假設(shè)．