Question

學(xué)生用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)發(fā)現(xiàn)：鋁片與稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)．為排除因試劑變質(zhì)等因素造成的影響，該學(xué)生在教師的指導(dǎo)下重新進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證是否存在上述現(xiàn)象．
鋁與酸反應(yīng)的情況．結(jié)果如下：

反應(yīng)進(jìn)程（分鐘）	1	2	5	15	20
3.0mol/L鹽酸	少量氣泡	較多氣泡	大量氣泡	反應(yīng)劇烈	鋁片耗盡
1.5mol/L硫酸	均無(wú)明顯現(xiàn)象（無(wú)氣泡產(chǎn)生）
3.0mol/L硫酸	均無(wú)明顯現(xiàn)象（無(wú)氣泡產(chǎn)生）

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知，無(wú)論是用1.5mol/L硫酸還是3.0mol/L硫酸，均無(wú)明顯的現(xiàn)象，而3.0mol/L鹽酸與鋁片反應(yīng)的現(xiàn)象卻十分明顯．
（1）反應(yīng)1～15min內(nèi)，鋁與鹽酸的反應(yīng)速率逐漸加快，其主要原因是

 

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（2）根據(jù)以上探究“鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)差異的原因”，你能對(duì)問(wèn)題原因作出哪些假設(shè)或猜想（列出兩種即可）？
假設(shè)一：

 

假設(shè)二：

 

（3）通過(guò)你的思考，教材中H₂O₂的分解所用的催化劑（FeCl₃和CuSO₄）這個(gè)實(shí)驗(yàn)（關(guān)于催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響）也需要改進(jìn)，才具有說(shuō)服力，應(yīng)怎樣改進(jìn)

 

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Answer 1

考點(diǎn)：濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)速率專(zhuān)題

分析：（1）溫度越高反應(yīng)速率越快，金屬和酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（2）利用固定變量法探究氯離子和硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)的影響；
（3）為了驗(yàn)證Fe³⁺對(duì)的H₂O₂的催化分解，可向H₂O₂溶液中分別加入少量的HCl，F(xiàn)e（NO₃）₃溶液；為了驗(yàn)證Cu²⁺對(duì)的H₂O₂的催化分解，可向H₂O₂溶液中分別加入少量的H₂SO₄溶液，Cu（NO₃）₂溶液．

解答： 解：（1）反應(yīng)1～15min內(nèi)，鋁與酸的反應(yīng)是放出熱量的，導(dǎo)致溫度升高，使化學(xué)反應(yīng)速率加快，
故答案為：反應(yīng)放出熱量，溫度升高，使化學(xué)反應(yīng)速率加快；
（2）在鋁的表面有一層致密氧化鋁薄膜，當(dāng)加入鹽酸和硫酸溶時(shí)，酸液首先與氧化鋁薄膜反應(yīng)，由反應(yīng)的現(xiàn)象可知，鋁片和稀鹽酸反應(yīng)現(xiàn)象明顯，而和稀硫酸幾乎不反應(yīng)，比較鹽酸和硫酸溶液中含有的離子的不同，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是：氯離子促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)，硫酸根離子對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對(duì)起阻礙作用，所以假設(shè)一：促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)；假設(shè)二：對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對(duì)起阻礙作用；
故答案為：促進(jìn)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)；對(duì)金屬鋁表面的氧化膜與H⁺反應(yīng)對(duì)起阻礙作用；
（3）由向H₂O₂溶液的試管中加入少量的HCl溶液，不能使帶火星的木條復(fù)燃可知，F(xiàn)eCl₃溶液中的Cl^-不能催化分解H₂O₂；為了驗(yàn)證Fe³⁺對(duì)H₂O₂的催化分解，另向盛有5mL、15%的H₂O₂溶液的試管中加入少量的Fe（NO₃）₃溶液；試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃；對(duì)應(yīng)結(jié)論：起催化作用的是Fe³⁺；由向H₂O₂溶液的試管中加入少量的H₂SO₄溶液，不能使帶火星的木條復(fù)燃可知，CuSO₄溶液中的SO₄^2-不能催化分解H₂O₂；為了驗(yàn)證Cu²⁺對(duì)H₂O₂的催化分解，另向盛有5mL、15%的H₂O₂溶液的試管中加入少量的Cu（NO₃）₂溶液；試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃；對(duì)應(yīng)結(jié)論：起催化作用的是Cu²⁺；
故答案為：為了驗(yàn)證Fe³⁺對(duì)的H₂O₂的催化分解，可向H₂O₂溶液中分別加入少量的HCl，F(xiàn)e（NO₃）₃溶液；為了驗(yàn)證Cu²⁺對(duì)的H₂O₂的催化分解，可向H₂O₂溶液中分別加入少量的H₂SO₄溶液，Cu（NO₃）₂溶液．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，全面地考查了催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，本題難度中等，解題的方法是：利用固定變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)論證假設(shè)．