Question

【題目】小明同學在練習“金屬的化學性質”實驗操作時，發(fā)現(xiàn)幾支試管中冒出氣泡有快有慢，于是他與小芳同學一起合作進行如下探究。

（提出問題）金屬與酸反應的快慢受哪些因素影響呢？

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

（設計并實驗）小明和小芳進行如下實驗。

實驗編號	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)實驗時需將鎂片和鐵片進行打磨，其目的是___。

(2)寫出鐵與稀鹽酸反應的化學方程式：____。

（收集證據(jù)）

(3)要比較不同種類的金屬對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號是____。

（得出結論）通過上述四個實驗，你得出的影響金屬與酸反應的因素有___。

(4)實驗①中試管外壁發(fā)燙，說明鎂與稀鹽酸反應是放熱反應。實驗測得該反應中產(chǎn)生氣體的速率(v)與時間(t)的關系如圖所示，你認為在t2 ～t3時間段內(nèi)反應速率逐漸減慢的主要原因是___。

（實驗反思）本實驗采用的定量比較氣體產(chǎn)生速率的方法是____。

Answer 1

【答案】除去金屬表面的氧化物 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ②③ 酸的濃度、金屬的形狀以及金屬的種類 隨著反應的進行，鹽酸逐漸被消耗，鹽酸的溶質質量分數(shù)變小，故反應速率逐漸減慢 收集相同體積的氣體所需要的時間

【解析】

[設計并實驗]

（1）鎂和鐵等金屬的化學性質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的進行；

（2）鐵與鹽酸反應會生成氫氣及氯化亞鐵，其方程式為：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；

[收集證據(jù)]

(3)要比較不同金屬的種類對反應快慢的影響，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；

[得出結論]通過表格數(shù)據(jù)分析可知影響金屬與酸反應快慢的因素有酸的濃度、金屬的形狀以及金屬的種類；

[得出結論]

（4）從坐標可以看出反應由慢到快然后逐漸減慢；因為隨著反應的進行，鹽酸逐漸被消耗，鹽酸的溶質質量分數(shù)變小，故反應速率逐漸減慢；

[實驗反思]

本實驗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所需要的時間。