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、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：3molL HCl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/L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。铝和非氧化性酸反应的实质是与的反应，在都等于3mol/L的两种酸中，就中学知识可推得反应速率应该相等。但即使把硫酸中的提高到6mol/L，铝和硫酸还是无

2、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，且浓度也相同，那么存在的差异就可能跟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:SO2-对与金属铝的反应起阻碍作用。提出假设实验一：分别取5mL3mol/LHCl，H入纯度为995%的铝片各一小片，然后添加Nal，NSO晶体，实验现象如表：组各取5mL酸添加试剂反应现象（5min后）A3mol/L 加入0.5NaCl晶体（约001mol）有较多气泡B3mol/L 加入1.4NaSO晶体无气泡C3mol/LHCl加入1.4NaSO晶体有较多气泡现象与a组无明显差异D 3mol/LHCl不加试剂（对比）有较多气泡分

3、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NaSO无明显现象。这两种盐中都含说明这种差别并非由所加入的盐中引起，而是由阴离了引起，即Cl促进了金属铝与的反应，Cl促进反应（2）C组实验在HCl中加入NaSO后反应与D组盐酸中不加NaSO现象相同，说明SO对与Al的反应并无阻碍作用。那么Cl为什么能影响与金属铝的反应呢?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 5后观

4、察A铝片不处理（对照组）无气泡B铝片不处理，但加05NaCl 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，但硫酸溶液中多了Cl，即l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所处的环境关系很大；某些阴离子（如Cl）能促进破坏这种致密的氧化膜，使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，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SO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