探究铝与稀盐酸,稀硫酸反应速率存在差异的原因.ppt

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1、探究铝分别与稀盐酸稀硫酸反应时速率存在差异的原因课题引入在一次实验中，我们用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸却几乎不反应。这和教材上的内容“铝能跟稀盐酸或稀硫酸起反应生成氢气”不一致?是什么原因呢?是试剂、药品出了问题吗?材料：3mol／LHCl少量铝片试管现象：铝片冒泡（有气体生成），试管外壁有放热现象。生成气体速度较快铝与稀硫酸反应材料：15mol/LＨ２ＳＯ４少量铝片试管现象：试管内无明显现象实验分析稀盐酸和稀硫酸都是非氧化性酸，在水溶液里都完全电离出Ｈ＋

2、。铝和非氧化性酸反应的实质是与Ｈ＋的反应，在Ｈ＋都等于3mol/L的两种酸中，就中学知识可推得反应速率应该相等。但即使把硫酸中的Ｈ＋提高到6mol/L，铝和硫酸还是无明显的反应现象。这其中的原因是什么呢?既然两溶液中阳离子都只有Ｈ＋，且浓度也相同，那么存在的差异就可能跟Ｈ＋所处的环境不同有关。假设一：Cl－能促进金属铝与H＋的反应。假设二:SO４2-对Ｈ＋与金属铝的反应起阻碍作用。提出假设实验一：分别取5mL3mol/LHCl，H２ＳＯ４入纯度为99．5%的铝片各一小片，然后添加NaＣl，Nａ２SO４晶

3、体，实验现象如表：组各取5mL酸添加试剂反应现象（5min后）A3mol/LＨ２ＳＯ４加入0.5ｇNaCl晶体（约0．01mol）有较多气泡B3mol/LＨ２ＳＯ４加入1.4ｇNa２SO４晶体无气泡C3mol/LHCl加入1.4ｇNa２SO４晶体有较多气泡现象与a组无明显差异D3mol/LHCl不加试剂（对比）有较多气泡分析（1）A组硫酸中加入NaCl，铝与硫酸就明显反应，放出氢气。而B组硫酸中加入Na２SO４无明显现象。这两种盐中都含Ｎａ＋说明这种差别并非由所加入的盐中Ｎａ＋引起，而是由阴离了引起，即

4、Cl－促进了金属铝与Ｈ＋的反应，Cl－促进反应（2）C组实验在HCl中加入Na２SO４后反应与D组盐酸中不加Na２SO４现象相同，说明SO２－４对Ｈ＋与Al的反应并无阻碍作用。那么Cl－为什么能影响Ｈ＋与金属铝的反应呢?这种影响是否与铝片表面的致密氧化铝保护膜有关呢?为了验证这一猜测和假设，我们又设计了在不同情况下的铝片与3mol/L的稀硫酸反应的实验。验证猜想2实验二：不同情况下的铝片分别加入3mol/L稀硫酸中，实验现象如表3。组铝片的处理方法5ｍｉｎ后观察A铝片不处理（对照组）无气泡B铝片不处理，

5、但加0．5ｇNaCl有较多气泡C用Hg(NO3)2液浸铝片片刻，水洗有较多气泡D仅用砂纸除去铝片表面的氧化膜表面有微量气泡E铝片浸入CuSO4溶液片刻，表面出现少量铜后水洗无气泡分析（1）C组和E组实验中，铝分别与Hg和Cu形成了原电池，但C组能反应，e组却无明显现象，说明C组能反应的主要原因并非是由形成原电池而引起的。（2）C，B两组实验中铝与稀硫酸都明显反应，但C组是铝置换出汞后铝表面形成铝汞齐，破坏了铝片表面的致密氧化膜；且铝汞齐的存在使铝片不易再形成致密氧化膜。而B组实验铝片表面虽存在致密氧化膜

6、，但硫酸溶液中多了Cl－，即Ｃl－的作用等同于破坏了铝片表面的致密氧化膜。（3）B组虽用砂纸暂时除去了铝表面的致密氧化膜，但由于铝片在接触空气的瞬间又重新生成了致密氧化铝膜，所以反应现象不如C组明显。得出结论综合上述实验及分析，学生最终得出结论：铝表面的致密氧化膜除了使其在空气中具有耐腐蚀的性能外，在酸中也具有一定的耐腐蚀性能，但这种耐腐蚀性与酸中的Ｈ＋所处的环境关系很大；某些阴离子（如Cl－）能促进Ｈ＋破坏这种致密的氧化膜，使Ｈ＋直接与铝原子接触迅速反应生成氢气。铝与稀盐酸、稀硫酸反应现象之所以不同，

7、是由于盐酸中的Cl-能破坏铝片表面的致密氧化膜，而硫酸中的SO４２－离子却没有这种能力。教材中的铝与稀硫酸反应生成氢气指的是表面无致密氧化膜的铝。谢谢观看THEEND