Question

7．在兩支小試管中分別加入5mL 鹽酸和5mL硫酸，再分別放入一段大小相同且純度＞99.5%鋁片，實驗現(xiàn)象如表所示．     

	1min	6min	8min	20min
3mol?L-1鹽酸	少量 氣泡	較多 氣泡	大量氣泡，出現(xiàn)灰色物質(zhì)	氣泡消失，溶液澄清透明
1.5mol?L-1 硫酸	無明顯現(xiàn)象（無氣泡）

（1）根據(jù)鋁與鹽酸反應(yīng)的實驗回答下列問題：（每空2分）
①開始時無明顯現(xiàn)象的原因是鋁片表面存在致密的氧化膜．
②6min至8min反應(yīng)越來越快原因是（氧化膜除去后）反應(yīng)放出大量熱使溶液溫度升高，反應(yīng)速率增大．
③實驗中出現(xiàn)了大量灰色物質(zhì)主要是鋁，證實你的判斷的實驗依據(jù)是反應(yīng)結(jié)束后溶液澄清透明（或鋁片純度＞99.5%）．
（2）為了探究鋁與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)明顯不同，某學(xué)習(xí)小組進行如下探究：
【查閱資料】
鋁是活潑金屬，能迅速與空氣或水中氧氣形成致密氧化物薄膜，保護鋁不被氧化．
氫離子能與氧化膜中的氧離子結(jié)合成水，但薄膜中鋁離子阻礙氫離子與氧離子的反應(yīng)．
氯離子能穿透氧化膜，代替氧離子而破壞氧化膜，同時阻礙氧化膜的形成．
鋁能與汞形成鋁汞齊（合金），鋁就不能形成氧化膜．
【提出假設(shè)】：
假設(shè)一：SO₄^2-能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)

		實驗方案	現(xiàn)象	實驗結(jié)論
A	3mol•L-1鹽酸	/	產(chǎn)生較多氣泡	/
B	3mol•L-1鹽酸	Na2SO4晶體少量	與A無明顯差異	假設(shè)一：不成立． （填“成立”、“不成立”）
C	1.5mol•L-1硫酸	NaCl晶體少量	與A無明顯差異
D	3mol•L-1鹽酸	NaCl晶體少量	與A無明顯差異

假設(shè)二：鈍化膜能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)

E	1.5mol•L-1硫酸		無現(xiàn)象
F	1.5mol•L-1硫酸	鋁片用砂紙打磨	少量氣泡后停止	假設(shè)二：成立． （填“成立”、“不成立”）
G	1.5mol•L-1硫酸	鋁片用食鹽水泡1天再取出清洗	少量氣泡后停止
H	1.5mol•L-1硫酸	鋁片插入Hg（NO3）2溶液再取出清洗	表面有較多氣泡
I	1.5mol•L-1硫酸	鋁片插入Cu（NO3）2溶液再取出清洗	無氣泡

為了驗證上述假設(shè)，某學(xué)習(xí)小組經(jīng)過討論進行如下實驗設(shè)計：
【實驗探究】（以下實驗均在室溫下進行，溶液體積均為5mL，所用晶體物質(zhì)的量均相等，所有鋁片大致相同）
回答下列問題
①請完成上表中的實驗結(jié)論．
②設(shè)計實驗D的目的是：排除Na⁺對反應(yīng)速率的影響（或反應(yīng)速率與Na⁺的增加和減少無關(guān)）
③除去氧化膜的鋁片在F、G實驗中出現(xiàn)少量氣泡后反應(yīng)停止的原因是：重新生成致密氧化膜．

Answer 1

分析 （1）①鋁片表面存在致密的氧化膜；
②反應(yīng)放出大量熱使溶液溫度升高，反應(yīng)速率增大；
③實驗中出現(xiàn)了大量灰色物質(zhì)主要是鋁；證實你的判斷的實驗依據(jù)是反應(yīng)結(jié)束后溶液澄清透明（或鋁片純度＞99.5%）；
假設(shè)一：SO₄^2-能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)，對應(yīng)的四個探究性實驗現(xiàn)象相同，說明SO₄^2-不能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)；
假設(shè)二：鈍化膜能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)，對應(yīng)的五個探究性實驗產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象不相同，說明鈍化膜能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)；
②實驗D的目的是：排除Na⁺對反應(yīng)速率的影響；
③據(jù)鋁極易被氧化來分析．

解答 解：（1）①開始時無明顯現(xiàn)象的原因是鋁片表面存在致密的氧化膜，
故答案為：鋁片表面存在致密的氧化膜；
②6min至8min反應(yīng)越來越快原因是（氧化膜除去后）反應(yīng)放出大量熱使溶液溫度升高，反應(yīng)速率增大，
故答案為：（氧化膜除去后）反應(yīng)放出大量熱使溶液溫度升高，反應(yīng)速率增大；
③實驗中出現(xiàn)了大量灰色物質(zhì)主要是鋁；證實你的判斷的實驗依據(jù)是反應(yīng)結(jié)束后溶液澄清透明（或鋁片純度＞99.5%），
故答案為：鋁；反應(yīng)結(jié)束后溶液澄清透明（或鋁片純度＞99.5%）；
假設(shè)一：SO₄^2-能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)，對應(yīng)的四個探究性實驗現(xiàn)象相同，說明SO₄^2-不能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)，故假設(shè)一不成立，
故答案為：不成立；
假設(shè)二：鈍化膜能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)，對應(yīng)的五個探究性實驗產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象不相同，說明鈍化膜能阻礙金屬鋁與H⁺反應(yīng)，故假設(shè)二成立，
故答案為：成立；
②設(shè)計實驗D的目的是：排除Na⁺對反應(yīng)速率的影響（或反應(yīng)速率與Na⁺的增加和減少無關(guān)），
故答案為：排除Na⁺對反應(yīng)速率的影響（或反應(yīng)速率與Na⁺的增加和減少無關(guān)）；
③除去氧化膜的鋁片在F、G實驗中出現(xiàn)少量氣泡后反應(yīng)停止的原因是：重新生成致密氧化膜，
故答案為：重新生成致密氧化膜．

點評 本題考查對實驗現(xiàn)象的分析評價及實驗方案的設(shè)計，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾椋瑸楦呖汲Ｒ婎}型，注意相關(guān)知識的學(xué)習(xí)與積累，難度不大．