Question

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

寫出鋁和稀鹽酸反應的化學方程式_____。

[提出問題]鋁和稀硫酸為什么幾乎不反應？

[猜想與假設]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起了促進作用；

猜想3：硫酸中的硫酸根離子對反應起了阻礙作用。

[進行實驗]

實驗序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①	_____	_____	猜想1錯誤
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錯誤

[實驗反思]

有同學用濃鹽酸代替氯化鈉證明猜想2正確，他的錯誤之處是_____。

[實驗解釋]老師帶領(lǐng)同學們利用數(shù)字化手持技術(shù)探究金屬鋁和稀鹽酸反應時容器內(nèi)壓強和溫度隨時間變化的關(guān)系（如圖）。

由圖可知，_____（填字母序號）點時鋁和稀鹽酸反應完全。

（1） 0~50s內(nèi)AB段壓強變化不明顯，原因可能是_____。

（2） BC段壓強明顯上升的主要原因是_____。

（3） CD段壓強下降的原因是_____。

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（合理即可） 加入NaCl晶體的稀硫酸中反應劇烈，未加入的幾乎不反應 將導致兩組實驗中氫離子的濃度差別較大，不能排除氫離子濃度對反應快慢的干擾 C 鋁和空氣中的氧氣反應會生成氧化鋁薄膜，鹽酸會先與氧化鋁反應生成氯化鋁和水 鋁和稀鹽酸反應生成大量的氫氣 反應結(jié)束后，隨著熱量的散失，壓強逐漸變小（合理即可）

【解析】

鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，該反應的化學方程式為：；

進行實驗：①實驗結(jié)論為：猜想1錯誤，故實驗應驗證不同濃度的稀硫酸與鋁反應，實驗步驟：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，實驗現(xiàn)象：鋁和不同濃度稀硫酸均幾乎不反應，可說明猜想1錯誤；

②實驗結(jié)論為：猜想2正確，猜想3錯誤，實驗步驟：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錯誤，說明氯離子對反應起了促進作用，故實驗現(xiàn)象為：加入NaCl晶體的稀硫酸中反應劇烈，未加入的幾乎不反應；

實驗反思：用濃鹽酸代替氯化鈉，將導致兩組實驗中氫離子的濃度差別較大，不能排除氫離子濃度對反應快慢的干擾；

實驗解釋：由圖可知，C點時，壓強最大，溫度達到最高值，故C點時鋁和稀鹽酸反應完全；

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

（2）BC段壓強明顯上升的主要原因是：鋁和稀鹽酸反應生成氫氣，使壓強增大；

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