Question

常温下，取两片质量相等、外形和组成相同表面经过砂纸打磨（完全除掉了氧化物）的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H⁺)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管（相同体积）中制取H₂。实验现象如下表：

时间 酸	1 min	2 min	5 min	15 min	20 min
3mol／L HCl	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	铝片耗尽
1.5mol／L H2SO4	均无明显现象(无气泡)

（1）写出以上反应的离子方程式________________________________________。

（2）分析上表数据，你得出的结论是：__________________________________。

（3）你认为出现以上现象的可能原因是（写出一个即可）：

_____________________________________________________________；

（4）请设计实验对你的假设进行验证：

______________________________________________________________；

(5)如果上述假设都成立，要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快，可以采取的措施有（列举三个）：____________________________________________________

Answer

2Al+6H+==2Al3++3H2↑ Al在c(H+)相同的盐酸中反应比在硫酸中快得多 Cl-对铝与H+反应有促进作用或SO42-对铝与H+反应有抑制作用 ①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾（或其他可溶性氯化物）固体，如果都能使反应速率加快，则假设①成立②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵（或其他可溶性硫酸盐）固体，如果都能使反应速率减慢，则假设②成立 ①加入含有Cl-的可溶性氯化物；②增加H+浓度；③加热；④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等

【解析】

（1）金属绿意稀硫酸或盐酸反应放出氢气，反应的离子方程式是2Al+6H+==2Al3++3H2↑；

（2）根据反应的剧烈程度及生成的气泡多少可知，其结论应该是Al在c(H+)相同的盐酸中反应比在硫酸中快得多；

（3）根据题意，两种溶液中不同的是酸根离子，所以可能的原因是①Cl-对铝与H+反应有促进作用；②SO42-对铝与H+反应有抑制作用；

（4）如果验证以上的假设，则可以通过对照实验进行对比，即①向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾（或其他可溶性氯化物）固体，如果都能使反应速率加快，则假设①成立；②向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵（或其他可溶性硫酸盐）固体，如果都能使反应速率减慢，则假设②成立；

（5）考查外界条件对反应速率的影响。根据影响反应速率的因素可知，采取的措施可以是①加入含有Cl-的可溶性氯化物；②增加H+浓度；③加热；④将铝片改换成铝丝⑤利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等。