Question

【題目】老師帶領(lǐng)同學(xué)們探究鋁和稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)：鋁和稀鹽酸劇烈反應(yīng)，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)。

寫出鋁和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

[提出問題]鋁和稀硫酸為什么幾乎不反應(yīng)？

[猜想與假設(shè)]猜想1：稀鹽酸和稀硫酸中的氫離子濃度不同；

猜想2：鹽酸中的氯離子對反應(yīng)起了促進(jìn)作用；

猜想3：硫酸中的硫酸根離子對反應(yīng)起了阻礙作用。

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]

實(shí)驗(yàn)序號	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①	_____	_____	猜想1錯(cuò)誤
②	在兩支試管中各加入5 mL氫離子濃度相等的稀硫酸，分別插入規(guī)格相同的打磨的鋁絲。 向其中一支試管中加入1g NaCl晶體	_____	猜想2正確； 猜想3錯(cuò)誤

[實(shí)驗(yàn)反思]

有同學(xué)用濃鹽酸代替氯化鈉證明猜想2正確，他的錯(cuò)誤之處是_____。

[實(shí)驗(yàn)解釋]老師帶領(lǐng)同學(xué)們利用數(shù)字化手持技術(shù)探究金屬鋁和稀鹽酸反應(yīng)時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)和溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系（如圖）。

由圖可知，_____（填字母序號）點(diǎn)時(shí)鋁和稀鹽酸反應(yīng)完全。

（1） 0~50s內(nèi)AB段壓強(qiáng)變化不明顯，原因可能是_____。

（2） BC段壓強(qiáng)明顯上升的主要原因是_____。

（3） CD段壓強(qiáng)下降的原因是_____。

Answer 1

【答案】 在兩支試管中各加入體積相同，氫離子濃度不相等的稀硫酸，分別插入規(guī)格相同的打磨的鋁絲 鋁和不同濃度稀硫酸均幾乎不反應(yīng)（合理即可） 加入NaCl晶體的稀硫酸中反應(yīng)劇烈，未加入的幾乎不反應(yīng) 將導(dǎo)致兩組實(shí)驗(yàn)中氫離子的濃度差別較大，不能排除氫離子濃度對反應(yīng)快慢的干擾 C 鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)會生成氧化鋁薄膜，鹽酸會先與氧化鋁反應(yīng)生成氯化鋁和水 鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成大量的氫氣 反應(yīng)結(jié)束后，隨著熱量的散失，壓強(qiáng)逐漸變小（合理即可）

【解析】

鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：猜想1錯(cuò)誤，故實(shí)驗(yàn)應(yīng)驗(yàn)證不同濃度的稀硫酸與鋁反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)步驟：在兩支試管中各加入體積相同，氫離子濃度不相等的稀硫酸，分別插入規(guī)格相同的打磨的鋁絲，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋁和不同濃度稀硫酸均幾乎不反應(yīng)，可說明猜想1錯(cuò)誤；

②實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：猜想2正確，猜想3錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)步驟：在兩支試管中各加入5 mL氫離子濃度相等的稀硫酸，分別插入規(guī)格相同的打磨的鋁絲。 向其中一支試管中加入1g NaCl晶體，猜想2正確，猜想3錯(cuò)誤，說明氯離子對反應(yīng)起了促進(jìn)作用，故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：加入NaCl晶體的稀硫酸中反應(yīng)劇烈，未加入的幾乎不反應(yīng)；

實(shí)驗(yàn)反思：用濃鹽酸代替氯化鈉，將導(dǎo)致兩組實(shí)驗(yàn)中氫離子的濃度差別較大，不能排除氫離子濃度對反應(yīng)快慢的干擾；

實(shí)驗(yàn)解釋：由圖可知，C點(diǎn)時(shí)，壓強(qiáng)最大，溫度達(dá)到最高值，故C點(diǎn)時(shí)鋁和稀鹽酸反應(yīng)完全；

（1）0~50s內(nèi)AB段壓強(qiáng)變化不明顯，原因可能是：鋁和空氣中的氧氣反應(yīng)會生成氧化鋁薄膜，鹽酸會先與氧化鋁反應(yīng)生成氯化鋁和水；

（2）BC段壓強(qiáng)明顯上升的主要原因是：鋁和稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣，使壓強(qiáng)增大；

（3）CD段壓強(qiáng)下降的原因是：鋁與稀鹽酸反應(yīng)放熱，反應(yīng)結(jié)束后，隨著熱量的散失，壓強(qiáng)逐漸變小。