Question

【題目】常溫下，小明同學(xué)在練習(xí)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)幾支試管中冒出氣泡的速率有快有慢，于是他與小芳同學(xué)一起合作進(jìn)行如下探究。

【提出問(wèn)題】金屬與酸反應(yīng)的快慢受哪些因素影響呢？

【猜想與假設(shè)】A.可能與酸的濃度有關(guān)；B.可能與金屬的種類(lèi)有關(guān)；C.可能與金屬的形狀有關(guān)。

【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】小明和小芳進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	鹽酸的 濃度	金屬 (均取2 g)	金屬的 形狀	收集50 mL 氫氣所需要 的時(shí)間/s
①	10%	鎂	粉狀	60
②	10%	鐵	片狀	120
③	10%	鎂	片狀	102
④	20%	鐵	片狀	110

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需將鎂片和鐵片進(jìn)行打磨，其目的是____________________________。

(2)寫(xiě)出鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。

【收集證據(jù)】

(3)要比較金屬的種類(lèi)對(duì)反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________。

【得出結(jié)論】通過(guò)上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你得出的影響金屬與酸反應(yīng)的因素有____________________。

(4)實(shí)驗(yàn)①中試管外壁發(fā)燙，說(shuō)明鎂與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得鎂與稀鹽酸反應(yīng)中產(chǎn)生氣體的速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示，你認(rèn)為在t1～t2 時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸加快的主要原因是_________________， t2～t3時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸減慢的主要原因是___________________。

Answer 1

【答案】 除去金屬表面氧化物，防止干擾實(shí)驗(yàn) 2HCl＋Fe===FeCl2＋ H2↑ ②③ 酸的濃度、金屬形狀、金屬種類(lèi) 鎂與鹽酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，因此反應(yīng)速率逐漸加快 鎂與鹽酸反應(yīng)消耗了鹽酸，鹽酸的濃度變小，因此反應(yīng)速率逐漸減慢

【解析】（1）鎂與鐵在空氣中表面易生成氧化膜，影響氣泡冒出的速率，故需要除去金屬表面的氧化膜；

（2）鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為2HCl＋Fe===FeCl2＋ H2↑；

（3）要比較金屬的種類(lèi)對(duì)冒出氣泡的影響，利用控制變量法，需要將其他的條件控制為相同，實(shí)驗(yàn)②③中只有金屬的種類(lèi)不同，其他的條件完全相同，故應(yīng)該選擇②③；由表可知酸的濃度、金屬形狀、金屬種類(lèi)都會(huì)影響冒出氣泡快慢；

（4）t1～t2 時(shí)間段內(nèi)鎂與鹽酸反應(yīng)放熱，溶液溫度升高，因此反應(yīng)速率逐漸加快；t2～t3時(shí)間段內(nèi)鎂與鹽酸反應(yīng)消耗了鹽酸，鹽酸的濃度變小，因此反應(yīng)速率逐漸減慢；