Question

某研究小組為了研究不同條件下金屬鋁粉在過(guò)量稀硫酸中的溶解性能，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)．已知：c（H₂SO₄）=4.5mol?L^-1，反應(yīng)均需要攪拌60min．

編號(hào)	溫度/℃	加入某鹽	H2SO4體積/mL	H2O體積/mL	鋁粉加入量/g	鋁粉溶解量/g
①	20	不加	40	0	2.0050	0.0307
②	80	不加	40	0	2.0050	0.1184]
③	t1	不加	20	V1	2.0050	﹨
④	t2	5mL0.01mol?L-1 CuSO4溶液	20	V2	2.0050	﹨

（1）實(shí)驗(yàn)①和②的目的是

 

．為了獲得鋁粉溶解量，還需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)①和③是為了研究硫酸的濃度對(duì)該反應(yīng)的影響，則t₁=

 

℃，V₁=

 

mL．
（3）實(shí)驗(yàn)③和④是為了研究加入CuSO₄溶液對(duì)該反應(yīng)的影響，則t₂=

 

℃，V₂=

 

mL．
（4）研究表明，在相同條件下加入少量CuSO₄

 

Al的溶解（填有利于或者不利于），原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,鋁的化學(xué)性質(zhì)

專題：計(jì)算題

分析：（1）依據(jù)表中列出的反應(yīng)的條件分析判斷；依據(jù)質(zhì)量守恒可知，溶解的鋁的質(zhì)量+剩余鋁的質(zhì)量=反應(yīng)前鋁的質(zhì)量，據(jù)此解答；
（2）實(shí)驗(yàn)①和③是為了研究硫酸的濃度對(duì)該反應(yīng)的影響，則應(yīng)該保證除了濃度不同，其他條件均相同；
（3）實(shí)驗(yàn)③和④是為了研究加入CuSO₄溶液對(duì)該反應(yīng)的影響，則應(yīng)該保證除了加與不加硫酸銅條件不同外，其他條件均相同；
（4）加入硫酸銅，鋁可以置換產(chǎn)生銅，銅、鋁以稀硫酸為電解質(zhì)，形成原電池，加快氧化還原反應(yīng)的速率，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)①和②的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)比可知，二者實(shí)驗(yàn)溫度不同，其余條件均相同，所以目的是探究溫度對(duì)稀硫酸溶解鋁粉量的影響；依據(jù)質(zhì)量守恒可知，由總質(zhì)量減去剩余鋁粉的質(zhì)量可確定溶解量；
故答案為：其它條件不變，溫度對(duì)稀硫酸溶解鋁粉量的影響；反應(yīng)60min后剩余鋁粉的質(zhì)量；
（2）實(shí)驗(yàn)①和③是為了研究硫酸的濃度對(duì)該反應(yīng)的影響，應(yīng)該保證除了濃度不同，其他條件均相同，則溫度應(yīng)相同，應(yīng)為20℃，但濃度不同，總體積相同，則V₁=20mL；
故答案為：20；20；
（3）實(shí)驗(yàn)③和④是為了研究加入CuSO₄溶液對(duì)該反應(yīng)的影響，則溫度、濃度應(yīng)相同，溫度為20度，因加入5mL 0.01mol?L^-1CuSO₄溶液，則加水的體積應(yīng)為15mL；
故答案為：20；15；
（4）其他條件不變，加入硫酸銅，鋁置換出銅，可形成鋁、銅原電池反應(yīng)，加快反應(yīng)速率，促進(jìn)鋁的溶解；
故答案為：有利于；加入硫酸銅，鋁置換出銅，可形成鋁、銅原電池反應(yīng)，加快反應(yīng)速率，促進(jìn)鋁的溶解．

點(diǎn)評(píng)：本題為實(shí)驗(yàn)題，考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，側(cè)重于學(xué)生的分析問(wèn)題和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�注意原電池工作原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．