Question

閱讀下列文字，填寫文中帶圈的數字后面的空白：
某同學發現，純度、質量、表面積都相同的兩鋁片與c（H⁺）濃度相同的鹽酸和硫酸在同溫同壓下反應時產生氫氣的速率差別很大，鋁與鹽酸反應速率更快．他決定對其原因進行探究．
（一）該同學認為：由于預先控制了反應的其他條件，那么，兩次實驗時反應的速率不一樣的原因，只有以下五種可能：
原因Ⅰ：Cl^-對反應具有促進作用，而SO₄^2-對反應沒有影響；
原因Ⅱ：①

Cl^-對反應沒有影響，而SO₄^2-對反應具有阻礙作用

；
原因Ⅲ：Cl^-對反應具有促進作用，而SO₄^2-對反應具有阻礙作用；
原因Ⅳ：Cl^-、SO₄^2-均對反應具有促進作用，但Cl^-影響更大；
原因Ⅴ：②

Cl^-、SO₄^2-均對反應具有阻礙作用，但Cl^-影響更小（或SO₄^2-影響更大）

（二）該同學取了兩片等質量、外形和組成相同、表面經過砂紙充分打磨的鋁片，分別放入到盛有同體積、c（H⁺）相同的稀硫酸和鹽酸的試管（兩試管的規格相同）中：
（1）在盛有硫酸的試管中加入少量NaCl或KCl固體，觀察反應速率是否變化．
（2）在盛有鹽酸的試管中加入少量Na₂SO₄或K₂SO₄固體，觀察反應速率是否變化．
若觀察到實驗1中③

反應速率加快

，實驗2中④

反應速率減慢

，則說明原因Ⅲ是正確的．依次類推．該同學通過分析實驗現象，得出了結論：Cl^-對反應具有加速作用．
（三）為了使實驗“定量化”、使結果更精確，可以對實驗進行如下改進：
1．配制c（H⁺）相同的稀鹽酸和稀硫酸：現有濃度為1mol?L^-1的鹽酸和密度為1.225g?cm^-3、質量分數為20%的硫酸，若要準確量取該硫酸20.00mL，需要用⑤

酸式滴定管

（填儀器名稱）；將量取的硫酸配制成c（H⁺）=1mol?L^-1的溶液，可得溶液的體積為⑥

100mL

．
配制溶液時還需要用到的玻璃儀器有⑦

100mL容量瓶、玻璃棒

、燒杯、膠頭滴管和量筒等．
2．比較反應速率：反應時間可以用秒表測定．如果要對上述實驗中的反應速率進行比較，可以通過測定哪些物理量來確定？要求回答一種即可．⑧

消耗完相同質量的鋁片需要的時間（或相同的時間內消耗鋁片的質量），或相同的時間里收集到的氫氣的體積（或者收集相同體積的氫氣所消耗的時間）

．

Answer 1

分析：①根據原因Ⅰ提出相反猜想；
②根據原因Ⅳ提出相反猜想；
③④根據原因Ⅲ推測；
⑤根據量取溶液的準確度判斷；
⑥根據溶液稀釋前后溶質的物質的量不變計算；
⑦根據實驗步驟判斷；
⑧根據教材實驗判斷；

解答：解：①根據原因Ⅰ提出相反猜想，故答案為：Cl^-對反應沒有影響，而SO₄^2-對反應具有阻礙作用；
②根據原因Ⅳ提出相反猜想，故答案為：Cl^-、SO₄^2-均對反應具有阻礙作用，但Cl^-影響更小（或SO₄^2-影響更大）
③根據原因Ⅲ推測，故答案為：反應速率加快
④根據原因Ⅲ推測，故答案為：反應速率減慢
⑤酸式滴定管量取的溶液能精確到0.01ml，酸式滴定管只能用來量取酸性溶液，故答案為：酸式滴定管．
⑥硫酸的物質的量為：n=

ρVW%

M

=

1.225g/mL×20.00mL×20%

98g/mol

=0.05mol，稀釋后溶液的體積為：V=

n

C

=

0.05mol

0.5mol/L

=100mL，故答案為 100mL．
⑦配置100mL一定物質的量濃度的溶液需要 100mL容量瓶，攪拌引流需要玻璃棒，故答案為：100mL容量瓶、玻璃棒
⑧選取物質應容易稱量或收集，結合反應物、生成物得，金屬的質量易稱量，氣體易收集，所以可以根據金屬的質量變化或收集的氣體判斷，
故答案為：消耗完相同質量的鋁片需要的時間（或相同的時間內消耗鋁片的質量），或相同的時間里收集到的氫氣的體積（或者收集相同體積的氫氣所消耗的時間）．

點評：本題以化學反應速率的影響因素為載體，測重考查學生猜想、比較、分析、創新、發散思維的能力，難度較大，需認真、細心分析才能正確解答．