Question

某研究性學(xué)習(xí)小組探究如下實(shí)驗(yàn)：在常溫下，取兩片質(zhì)量相等、外形和組成相同且表面經(jīng)過砂紙打磨完全去掉氧化膜的鋁片，分別加入盛有相同體積、H^＋濃度相同的稀硫酸和稀鹽酸的兩支大小相同的試管中，發(fā)現(xiàn)鋁片在稀鹽酸中產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率比在稀硫酸中的快。查閱相關(guān)資料后得知：化學(xué)反應(yīng)速率主要由參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)決定，其次是外界因素的影響。
(1)寫出以上反應(yīng)的離子方程式_______________________________。
(2)出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因可能：假設(shè)①SO₄^2—對(duì)鋁與H^＋的反應(yīng)有抑制作用；假設(shè)②______________________________________。
(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)上述假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證：
①____________________________________________；
②____________________________________________。
(4)如果上述假設(shè)都成立，要使上述稀硫酸與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率加快，可以采取的措施有：
①__________________________________________________；
②__________________________________________________；
③__________________________________________________；
④__________________________________________________。

Answer 1

(1)2Al＋6H^＋=2Al^3＋＋3H₂↑　(2)Cl^－對(duì)鋁與H^＋的反應(yīng)有促進(jìn)作用　(3)①向上述稀硫酸中加入少量氯化鈉、氯化鉀等可溶性氯化物，如果能加快反應(yīng)速率，則假設(shè)②成立�、谙蛏鲜鱿←}酸中加入少量硫酸鈉、硫酸鉀等可溶性硫酸鹽，如果反應(yīng)速率減小，則假設(shè)①成立
(4)①加入可溶性氯化物�、谠黾親^＋濃度�、奂訜帷、軐�鋁片換成鋁絲

(1)金屬與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是金屬與溶液中的H^＋反應(yīng)。(2)本題的難點(diǎn)是如何提出問題。稀硫酸中含有H^＋和SO₄^2—，稀鹽酸中含有H^＋和Cl^－。依題意信息知，外形和組成均相同的鋁與等濃度的酸反應(yīng)，接觸面積相同，H^＋濃度相同，反應(yīng)在相同溫度下進(jìn)行，說明二者的溫度、濃度、接觸面積都相同，不同的是溶液中所含陰離子不同，聯(lián)想催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響，可能是陰離子對(duì)反應(yīng)的影響不同。(3)針對(duì)提出的猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。設(shè)計(jì)方案可以從正反兩個(gè)方面切入。(4)改變條件加快反應(yīng)，要從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素切入：溫度、濃度、催化劑和固液反應(yīng)接觸面積。