Question

6．小民同學(xué)在練習(xí)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)操作時，發(fā)現(xiàn)幾支試管中氣泡有快有慢，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	鹽酸的濃度 （均取20mL）	金屬 （均取2g）	金屬的形狀	收集50mL氫氣所需要時間/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)時需將鎂片和鐵片進(jìn)行打磨，其目的是除去金屬表面的氧化物．
（2）寫出鐵與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
【收集證據(jù)】
（3）要比較不同金屬的種類對反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號是②③．
【得出結(jié)論】
（4）實(shí)驗(yàn)①中試管外壁發(fā)燙，說明鎂與稀鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)測得該反應(yīng)中產(chǎn)生氣體的速率（V）與時間（t）的關(guān)系如圖所示，你認(rèn)為在t₂～t₃時間段內(nèi)反應(yīng)速率逐漸減慢的主要原因由于鎂與鹽酸反應(yīng)消耗了鹽酸，鹽酸的濃度變小，因此反應(yīng)速率逐漸減慢．
【實(shí)驗(yàn)反思】本實(shí)驗(yàn)采用的定量比較氣體產(chǎn)生速率的方法是收集相同體積的氣體需要的時間．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)鎂、鐵等金屬的化學(xué)性質(zhì)較活潑易形成氧化物進(jìn)行分析；
（2）依據(jù)鐵與鹽酸反應(yīng)會生成氫氣及氯化亞鐵書寫方程式；
（3）對比四個實(shí)驗(yàn)，利用控制變量法選擇合適的對比組；
（4）根據(jù)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)總結(jié)反應(yīng)速率與時間的關(guān)系并從影響的因素分析原因；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)本實(shí)驗(yàn)采用的定量比較氣體產(chǎn)生速率的方法是收集相同體積的氣體需要的時間進(jìn)行解答．

解答 解：（1）鎂和鐵等金屬的化學(xué)性質(zhì)較活潑易在其表面形成氧化鎂、氧化鐵等，打磨后除去金屬表面的氧化物有利于反應(yīng)的進(jìn)行；
（2）鐵與鹽酸反應(yīng)會生成氫氣及氯化亞鐵，其方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（3）要比較不同金屬的種類對反應(yīng)快慢的影響，就要選擇不同的金屬，但其它的因素都一樣，因此選擇的對比組是②③；
（4）從坐標(biāo)可以看出反應(yīng)由慢到快然后逐漸減慢；因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸逐漸被消耗，鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小；
【實(shí)驗(yàn)反思】本實(shí)驗(yàn)采用的定量比較氣體產(chǎn)生速率的方法是收集相同體積的氣體需要的時間．
故答案為：（1）除去金屬表面的氧化物；（2）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；（3）②③；（4）由于鎂與鹽酸反應(yīng)消耗了鹽酸，鹽酸的濃度變小，因此反應(yīng)速率逐漸減慢；
【實(shí)驗(yàn)反思】收集相同體積的氣體需要的時間．

點(diǎn)評 本題以影響產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率為實(shí)驗(yàn)探究的形式考查了反應(yīng)物濃度、金屬的種類及形狀等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，注意控制變量的運(yùn)用．