Question

15、小明選擇“鋁絲和鹽酸反應(yīng)的快慢與什么因素有關(guān)”的課題開展探究．下表是他分別用相同質(zhì)量的鋁絲和足量稀鹽酸反應(yīng)的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

（1）寫出鋁和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑

；
（2）實(shí)驗(yàn)②和③表明：該反應(yīng)快慢與

溫度

有關(guān)．
（3）能表明鹽酸濃度對(duì)反應(yīng)快慢有影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是：

①

和

②

．
（4）如果把實(shí)驗(yàn)①中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為4%，請(qǐng)你推出鋁絲消失的時(shí)間（用t表示）取值范圍

300＜t＜500

．
（5）該實(shí)驗(yàn)除了用鋁絲消失的時(shí)間來衡量反應(yīng)的快慢程度外，你還能提出新的方法來衡量該反應(yīng)的快慢嗎？方法：

用排水法收集一瓶氫氣所需時(shí)間的多少來衡量（或通過單位時(shí)間內(nèi)生成氫氣的量、溫度變化來衡量等）

．
（6）小明將稀鹽酸換成稀硫酸繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鋁絲和稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象不明顯．
發(fā)現(xiàn)問題：為什么鋁絲易與稀鹽酸而難與稀硫酸反應(yīng)呢？
提出假設(shè)：Cl^-的存在使酸和鋁反應(yīng)容易進(jìn)行．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如果你能幫助小明設(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)，將獎(jiǎng)勵(lì)4分（化學(xué)試卷總分不超過60分）：

向兩支試管中各加入鋁絲和稀硫酸，再分別加入氯化鈉溶液和硫酸鈉溶液（答出加入氯化鈉溶液，獎(jiǎng)勵(lì)2分）（或向放有鋁絲和稀硫酸的試管中加入稀鹽酸．）

．

Answer 1

分析：本題屬于科學(xué)探究綜合題．考察化學(xué)方程式的書寫、探究影響鋁絲和鹽酸反應(yīng)快慢的因素等有關(guān)科學(xué)探究的問題，考查學(xué)生理解控制變量、知識(shí)遷移能力以及解讀信息的能力．本題解題的關(guān)鍵是讀懂實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，實(shí)驗(yàn)①和②比較：自變量是“鹽酸濃度“，控制變量是“反應(yīng)溫度、相同質(zhì)量的鋁絲和足量稀鹽酸“，因變量是“鋁絲消失的時(shí)間“；實(shí)驗(yàn)②和③比較：自變量是“反應(yīng)溫度“，控制變量是“鹽酸濃度、相同質(zhì)量的鋁絲和足量稀鹽酸“，因變量是“鋁絲消失的時(shí)間“．

解答：解：由實(shí)驗(yàn)②和③對(duì)比可知，反應(yīng)溫度不同，反應(yīng)的時(shí)間不同，故該反應(yīng)快慢與溫度有關(guān)；由實(shí)驗(yàn)①②對(duì)比可知，鹽酸的濃度越高，反應(yīng)的時(shí)間就越短，而且已知，鋁絲與3%的鹽酸反應(yīng)，需要300秒；與6%的鹽酸反應(yīng)，需要300秒．4%的鹽酸的濃度在3%到6%之間，所以鋁絲與4%的鹽酸反應(yīng)的時(shí)間應(yīng)該在500秒到300秒之間．衡量該反應(yīng)的快慢的方法很多，如用排水法收集一瓶氫氣所需時(shí)間的多少、溫度變化來衡量等．在向兩支試管中各加入鋁絲和稀硫酸，再分別加入氯化鈉溶液和硫酸鈉溶液，在兩支試管中分別加入了氯離子和硫酸根離子，可以證明Cl^-的存在使酸和鋁反應(yīng)容易進(jìn)行．
故答案為：（1）2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑
（2）溫度
（3）①和②
（4）300＜t＜500
（5）用排水法收集一瓶氫氣所需時(shí)間的多少來衡量（或通過單位時(shí)間內(nèi)生成氫氣的量、溫度變化來衡量等，其他合理答案均給分）
（6）向兩支試管中各加入鋁絲和稀硫酸，再分別加入氯化鈉溶液和硫酸鈉溶液（答出加入氯化鈉溶液，獎(jiǎng)勵(lì)2分）（或向放有鋁絲和稀硫酸的試管中加入稀鹽酸．其他合理答案均給分）

點(diǎn)評(píng)：讀懂實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表、采用控制變量法、靈活運(yùn)用知識(shí)以及正確解讀信息是解題的關(guān)鍵．