Question

（2009?肇慶一模）某探究小組同學用金屬鋁分別與稀鹽酸或稀硫酸反應的方法研究金屬與不同酸反應的差異及影響反應速率的因素．
實驗藥品：2.0moL/L鹽酸、4.0mol/L鹽酸、2.0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸，質量和相同的鋁片和鋁粉（金屬表面氧化膜都已除去）；每次實驗各種酸的用量均為50.0mL，金屬用量均為9.0g．
（Ⅰ）甲同學用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應，實驗及其現象如下：

反應進程（分鐘）	1	2	5	15	20
4.0mol/L鹽酸	少量氣泡	較多氣泡	大量氣泡	反應劇烈	反應結束
2.0mol/L硫酸	無明顯現象		極少量氣泡	少量氣泡
4.0mol/L硫酸	無明顯現象	少量氣泡		有比較連續的氣泡

請回答：
（1）寫出鋁與鹽酸反應的離子方程式

2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑

．
（2）反應1～15min內，鋁與鹽酸的反應速率逐漸加快，其原因是

反應放熱使溶液溫度升高，從而使化學反應速率加快

．
（3）以上探究鋁與稀鹽酸、稀硫酸反應速率有差異，你認為其原因有哪些可能？請提出你的假設（說出2種可能）：

Cl^-能夠促進金屬鋁與H⁺反應，或SO₄^2-對H⁺與金屬鋁的反應起阻礙作用等

．
（Ⅱ）（1）乙同學設計了如下影響反應速率因素的實驗（溫度控制為25℃和35℃）．請你根據實驗目的幫助該同學完成以下實驗設計表（用量：酸均為50.0mL、鋁為9.0g過量）：

實驗目的	實驗 編號	溫度	金屬鋁 形態	鹽酸濃度 /mol?L-1
（1）實驗①和②探究鹽酸濃度對該反應速率的影響； （2）實驗①和③探究溫度對該反應速率的影響； （3）實驗①和④探究金屬規格（鋁片、鋁粉）對該反應速率的影響．	①	25?C	鋁片	4.0
	②	25?C	鋁片	2.0
	③	35℃	鋁片	4.0
	④	25?C	鋁粉	4.0

（2）如圖為實驗①的“H₂-t”曲線圖，若上述反應濃度減少一倍，速率是原來的

1

2

；溫度每升高10℃，反速率是原來的2倍．請在答題卡的座標中畫出實驗②和實驗③的“H₂-t”曲線圖

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）（1）鋁為活潑金屬，與鹽酸反應生成氫氣；
（2）反應1～15min內，隨著鋁與鹽酸的反應，鹽酸的濃度逐漸減小，但速率逐漸加快，說明放熱；
（3）兩種酸的陰離子不同，Cl^-或SO₄^2-對反應可能有影響，根據反應的劇烈程度判斷；
（Ⅱ）（1）實驗①和②探究鹽酸濃度對該反應速率的影響，因此其它量不變，只改變鹽酸的濃度；
實驗①和③探究溫度對該反應速率的影響；因此其它量不變，只改變溫度；
實驗①和④探究金屬顆粒大小（鋁片、鋁粉）對該反應速率的影響，因此其它量不變，只改變鋁的規格；
（2）根據濃度、溫度對反應速率的影響，可通過反應的時間體現．

解答：解：（Ⅰ）（1）鋁為活潑金屬，與鹽酸反應生成氫氣，反應的離子方程式為2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，
故答案為：2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑；
（2）應1～15min內，隨著鋁與鹽酸的反應，鹽酸的濃度逐漸減小，但速率逐漸加快，說明放熱使溶液溫度升高，從而使化學反應速率加快，
故答案為：反應放熱使溶液溫度升高，從而使化學反應速率加快；
（3）兩種酸的陰離子不同，但反應速率不同，鹽酸反應劇烈，但硫酸反應緩慢，說明Cl^-或SO₄^2-對反應可能有影響，Cl^-能夠促進金屬鋁與H⁺反應，或SO₄^2-對H⁺與金屬鋁的反應起阻礙作用，
故答案為：Cl^-能夠促進金屬鋁與H⁺反應，或SO₄^2-對H⁺與金屬鋁的反應起阻礙作用等；
（Ⅱ）（1）實驗①和②探究鹽酸濃度對該反應速率的影響，因此其它量不變，只改變鹽酸的濃度由4.0mol/L變為2.0mol/L；
實驗①和③探究溫度對該反應速率的影響；因此其它量不變，只改變溫度，根據題意，由25?C升高到35℃；
實驗①和④探究金屬顆粒大小（鋁片、鋁粉）對該反應速率的影響，因此其它量不變，只改變鋁的規格，由鋁片改為鋁粉即可，
故答案為：

實驗編號	溫度	金屬鋁規格	鹽酸濃度/mol?L-1
①	25?C	鋁片	4.0
②	25℃	鋁片	2.0
③	35℃	鋁片	4.0
③	25?C	鋁粉	4.0

（2）反應濃度減少一倍，速率是原來的

1

2

；溫度每升高10℃，反速率是原來的2倍，與①比較，③反應時間縮短到10min，
與①比較，②時間為40民，但是鋁片都是過量的，實驗②的濃度2mol/L，體積50mL產氫氣是1.12L，則圖象為，

故答案為：．

點評：本題考查較為綜合，難度較大，涉及反應速率的影響因素的探究，易錯點為最后一題，注意濃度變化，生成氫氣的體積不同．