Question

【題目】小華同學(xué)在探究金屬與酸反應(yīng)時，將鋁片、鋅片打磨后，分別投入盛有等體積、等濃度稀鹽酸的試管中，觀察到鋁與稀鹽酸反應(yīng)較鋅與稀鹽酸反應(yīng)快。

（提出問題）金屬與鹽酸反應(yīng)快慢，除與金屬的種類有關(guān)外，還受哪些因素的影響呢？

（猜想與假設(shè)）a．可能與鹽酸的濃度有關(guān)；b．可能與反應(yīng)時的溫度有關(guān)；c．你的猜想是_____。

（設(shè)計并實驗）小明利用如圖甲所示裝置，用不同質(zhì)量分數(shù)的鹽酸和相同形狀的鋁片進行如下實驗。

實驗編號	鹽酸的濃度（均取20mL）	溫度/℃	記錄的數(shù)據(jù)
①	5%	30
②	10%	20
③	5%	20
④	10%	30

（交流討論）（1）請寫出鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

（2）實驗前小明先將分液漏斗的活塞關(guān)閉，再將注射器活塞往右拉，松手后，觀察到注射器活塞回到原處。小明進行該操作的目的是_____。

（分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論）

（3）實驗中記錄的數(shù)據(jù)可能是：_____；

對比實驗②③可知_____ 對金屬與酸反應(yīng)的速率的影響

（4）實驗表明，四次實驗時，反應(yīng)的速率由快到慢依次為④、②、①、③．根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)分析，如果鹽酸質(zhì)量分數(shù)為10%，溫度為25℃，則所記錄數(shù)據(jù)應(yīng)該介于_____兩次實驗所記錄的數(shù)據(jù)之間。

（拓展延伸）

（5）小明進行鋁與稀鹽酸反應(yīng)時，試管外壁發(fā)燙，并測得實驗過程中生成氫氣的體積隨時間變化的曲線如圖乙所示，根據(jù)曲線歸納鋁與稀鹽酸反應(yīng)速率的變化規(guī)律：_____

（6）研究小組同學(xué)對鋁和稀鹽酸的反應(yīng)進行再探究。將橡皮塞連接氣體壓力傳感器，燒瓶中放入鋁片和稀鹽酸，塞緊瓶塞并打開儀器，一段時間后，得到如丙圖所示的氣體壓強與時間的關(guān)系曲線圖。

AB段氣體壓力變化不明顯的原因是：_____。

CD段氣體壓力逐漸下降的原因是：_____。

Answer 1

【答案】與金屬與酸的接觸面積 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ 檢查裝置氣密性 相同時間內(nèi)注射器中收集到氣體的體積（或注射器中收集相同體積氣體所用的時間） 鹽酸的濃度 實驗②與實驗④ 開始由慢變快，一段時間后，由快變慢 鋁表面的氧化鋁先與鹽酸反應(yīng) 到C點，反應(yīng)完成，氣體體積最大，并且該反應(yīng)放熱，所以反應(yīng)結(jié)束后，隨著溫度降低，氣體體積減小，壓力逐漸下降

【解析】

[猜想與假設(shè)]金屬的種類、鹽酸的濃度、反應(yīng)時的溫度、金屬與酸的接觸面積對金屬與鹽酸反應(yīng)快慢可能都會產(chǎn)生影響；故填：與金屬與酸的接觸面積（答案合理即可）；

[交流討論]（1）鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和氫氣；故填：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；

（2）實驗前小明先將分液漏斗的活塞關(guān)閉，再將注射器活塞往右拉，松手后，觀察到注射器活塞回到原處。小明進行該操作的目的是檢查裝置氣密性；故填：檢查裝置氣密性；

（3）該實驗是比較化學(xué)反應(yīng)速率，所以記錄的數(shù)據(jù)是相同時間內(nèi)注射器中收集到氣體的體積或注射器中收集相同體積氣體所用的時間；故填：相同時間內(nèi)注射器中收集到氣體的體積（或注射器中收集相同體積氣體所用的時間）；

實驗②③反應(yīng)溫度相同、鋁片的形狀相同，只有酸的濃度不同，所以是探究鹽酸的濃度對金屬與酸反應(yīng)的速率的影響；故填：鹽酸的濃度；

（4）鹽酸質(zhì)量分數(shù)為10%，溫度為25℃，則所記錄數(shù)據(jù)應(yīng)該介于實驗②與實驗④之間，故填：實驗②與實驗④；

（5）根據(jù)坐標中的曲線變化可以看出，反應(yīng)開始由慢變快，一段時間后，由快變慢，這是因為鋅與稀鹽酸反應(yīng)放出熱量使溫度升高，開始時溫度升高對反應(yīng)速率的影響較鹽酸濃度變小對反應(yīng)速率影響更大，一段時間后，鹽酸濃度減小對反應(yīng)速率的影響較溫度升高對反應(yīng)速率的影響更大，故填：開始由慢變快，一段時間后，由快變慢；

（6）鋁在空氣表面會生成致密的氧化鋁薄膜，氧化鋁會先與鹽酸反應(yīng)，隨著時間的推移，鹽酸的濃度會逐漸降低，所以AB段氣體壓力變化不明顯的原因是：鋁表面的氧化鋁先與鹽酸反應(yīng)；CD段氣體壓力逐漸下降的原因是：到C點，反應(yīng)完成，氣體體積最大，并且該反應(yīng)放熱，所以反應(yīng)結(jié)束后，隨著溫度降低，氣體體積減小，壓力逐漸下降；故填：鋁表面的氧化鋁先與鹽酸反應(yīng)；到C點，反應(yīng)完成，氣體體積最大，并且該反應(yīng)放熱，所以反應(yīng)結(jié)束后，隨著溫度降低，氣體體積減小，壓力逐漸下降。