[题目]理科实验操作考试中.小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入硫酸铜溶液.发现铝片表面上产生气泡速率明显增快.对此他产生了兴趣.硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂?硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗?(设计实验1)室温下.小明将过量.表面积相同已打磨的铝片分别加入到6份30mL10﹪稀盐酸中.并在每份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液.记录获得相同体积氢气� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】理科实验操作考试中，小明同学在做铝和稀盐酸反应时无意中加入硫酸铜溶液，发现铝片表面上产生气泡速率明显增快，对此他产生了兴趣。

（提出问题）硫酸铜溶液是不是此反应的催化剂？硫酸铜溶液的体积对此实验有影响吗？

（设计实验1）室温下，小明将过量、表面积相同已打磨的铝片分别加入到6份30mL10﹪稀盐酸中，并在每份中加入不同体积的硫酸铜饱和溶液，记录获得相同体积氢气的时间，从而确定产生氢气的速率。

实验混合溶液	1	2	3	4	5	6
硫酸铜饱和溶液/mL	0	0.5	2.5	5	10	20
水/mL	20	19.5	17.5	V	10	0

（1）上述表格中V＝__________。

（2）写出铝和稀盐酸反应的化学方程式__________。

（3）定量收集氢气体积可用如图__________（填字母序号）装置。

（实验现象）随着硫酸铜溶液体积的增加，产生氢气的速率先快后慢，且铝片表面附着的红色物质逐渐增加。

（结论与解释）

（4）随着硫酸铜溶液体积的增加，反应速率明显变慢可能的原因是_______________。

（5）根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂，其原因是______________。

（实验反思）加快铝和稀盐酸反应速率还可以采取的措施是（写一点）_____________。

（设计实验2）根据上述实验，小明认为是盐中的金属离子影响了铝和稀盐酸的反应速率；为了研究不同金属离子对反应的影响，小明同学继续实验，取过量表面积相同的铝片和30mL10﹪稀盐酸混合后加入不同的盐溶液，实验现象如下（加号越多，代表反应速率越快）。

实验	①	②	③	④	⑤
加入试剂0.5mL	水	5﹪NaCl溶液	5﹪Mg(NO3)2溶液	5﹪FeSO4溶液	5﹪CuSO4溶液
产生气泡速率	+	+	+	++	+++

（6）上表中，用水进行实验的目的是_______________。

（7）上述实验设计存在有缺陷，该缺陷是_____________。改进实验后，仍符合上表中的实验现象，可得到的实验结论是_________（写一点）。

【答案】15 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ C 部分铝和硫酸铜溶液发生了置换反应 CuSO4质量发生了改变且和铝发生了反应提高温度或增大盐酸浓度等进行对照铝片表面未经过打磨 Na+、Mg2+对实验效果没明显效果或Fe2+、Cu2+能加快铝和稀盐酸反应速率且Cu2+效果最好

【解析】

（1）要对比试验效果，除了硫酸铜物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，每组盐酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同，而硫酸铜溶液和水的总体积应相同，第1组中硫酸铜0mL,水为20，那么总量为20mL,则V=20mL-5mL=15mL，故填：15.

（2）铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应的化学方程式为：2Al+ 6HCl=2AlCl3 + 3H2↑.

（3）氢气的密度比水的小，从短管进，水被从长管排出，故定量收集氢气体积可用如图c装置，故选：C。

（4）铝比铜活泼，部分铝和硫酸铜溶液发生了置换反应，随着硫酸铜溶液体积的增加，反应速率明显变慢，故填：部分铝和硫酸铜溶液发生了置换反应。

（5）根据实验现象小明认为硫酸铜溶液不是此反应的催化剂，其原因是硫酸铜质量发生了改变且和铝发生了反应，故填：部分铝和硫酸铜溶液发生了置换反应。

[实验反思]加速铝和稀盐酸反应速率还可以采取的措施是提高温度,增大盐酸浓度等，故填：提高温度或增大盐酸浓度等。

（6）用水进行实验的目的是进行对照，故填：进行对照。

（7）铝化学性质活泼，表面有一层氧化膜，上述实验设计存有缺陷，该缺陷是铝片未经过表面打磨；改进实验后，仍符合上表中的实验现象，可得到的结论是:Na+ 、Mg2+ 对实验效果没有明显效果;Fe2+ 、Cu2+ 能加快铝和稀盐酸反应的速率，且Cu2+效果最好，故填：Na+、Mg2+对实验效果没明显效果或Fe2+、Cu2+能加快铝和稀盐酸反应速率且Cu2+效果最好。

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