Question

某研究小組為了研究不同條件下金屬鋁粉在過量稀硫酸中的溶解性能，設(shè)計如下實驗．已知：c（H₂SO₄）=4.5mol?L^-1，反應(yīng)均需要攪拌60min．

編號	溫度/℃	加入某鹽	H2SO4體積/mL	H2O體積/mL	鋁粉加入量/g	鋁粉溶解量/g
①	20	不加	40	0	2.0050	0.0307
②	80	不加	40	0	2.0050	0.1184]
③	t1	不加	20	V1	2.0050	﹨
④	t2	5mL0.01mol?L-1 CuSO4溶液	20	V2	2.0050	﹨

（1）實驗①和②的目的是

 

．為了獲得鋁粉溶解量，還需要測量的數(shù)據(jù)是

 

．
（2）實驗①和③是為了研究硫酸的濃度對該反應(yīng)的影響，則t₁=

 

℃，V₁=

 

mL．
（3）實驗③和④是為了研究加入CuSO₄溶液對該反應(yīng)的影響，則t₂=

 

℃，V₂=

 

mL．
（4）研究表明，在相同條件下加入少量CuSO₄

 

Al的溶解（填有利于或者不利于），原因是

 

．

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算,鋁的化學(xué)性質(zhì)

專題：計算題

分析：（1）依據(jù)表中列出的反應(yīng)的條件分析判斷；依據(jù)質(zhì)量守恒可知，溶解的鋁的質(zhì)量+剩余鋁的質(zhì)量=反應(yīng)前鋁的質(zhì)量，據(jù)此解答；
（2）實驗①和③是為了研究硫酸的濃度對該反應(yīng)的影響，則應(yīng)該保證除了濃度不同，其他條件均相同；
（3）實驗③和④是為了研究加入CuSO₄溶液對該反應(yīng)的影響，則應(yīng)該保證除了加與不加硫酸銅條件不同外，其他條件均相同；
（4）加入硫酸銅，鋁可以置換產(chǎn)生銅，銅、鋁以稀硫酸為電解質(zhì)，形成原電池，加快氧化還原反應(yīng)的速率，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）實驗①和②的實驗條件對比可知，二者實驗溫度不同，其余條件均相同，所以目的是探究溫度對稀硫酸溶解鋁粉量的影響；依據(jù)質(zhì)量守恒可知，由總質(zhì)量減去剩余鋁粉的質(zhì)量可確定溶解量；
故答案為：其它條件不變，溫度對稀硫酸溶解鋁粉量的影響；反應(yīng)60min后剩余鋁粉的質(zhì)量；
（2）實驗①和③是為了研究硫酸的濃度對該反應(yīng)的影響，應(yīng)該保證除了濃度不同，其他條件均相同，則溫度應(yīng)相同，應(yīng)為20℃，但濃度不同，總體積相同，則V₁=20mL；
故答案為：20；20；
（3）實驗③和④是為了研究加入CuSO₄溶液對該反應(yīng)的影響，則溫度、濃度應(yīng)相同，溫度為20度，因加入5mL 0.01mol?L^-1CuSO₄溶液，則加水的體積應(yīng)為15mL；
故答案為：20；15；
（4）其他條件不變，加入硫酸銅，鋁置換出銅，可形成鋁、銅原電池反應(yīng)，加快反應(yīng)速率，促進(jìn)鋁的溶解；
故答案為：有利于；加入硫酸銅，鋁置換出銅，可形成鋁、銅原電池反應(yīng)，加快反應(yīng)速率，促進(jìn)鋁的溶解．

點評：本題為實驗題，考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，側(cè)重于學(xué)生的分析問題和設(shè)計實驗?zāi)芰�，注意原電池工作原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．