Question

【題目】化學(xué)興趣小組在探究金屬與酸的反應(yīng)時(shí)，觀察到鎂、鋅、鐵分別與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡速率不同。某同學(xué)提出問題：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?化學(xué)興趣小組運(yùn)用以下試劑對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素開展探究活動(dòng)。

提供試劑：15%的稀鹽酸、15%的稀鹽酸、鋁粉、鐵粉、鋁片

（提出問題）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?

（猜想與假設(shè)）

猜想1：物質(zhì)的性質(zhì)；猜想2：反應(yīng)的溫度；

猜想3：反應(yīng)物的濃度；猜想4：___________。

（實(shí)驗(yàn)探究）（實(shí)驗(yàn)中只能使用提供的試劑）

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
驗(yàn)證猜想1	分別向盛有等體積的______兩支試管中加入等體積的 15%的稀鹽酸	盛有_______的試管中產(chǎn)氣泡更快	物質(zhì)的性質(zhì)影響反應(yīng)速率
驗(yàn)證猜想2	分別向盛有等體積的鐵粉的兩支試管中加入等體積的15%的稀鹽酸，加熱其中一支試管	加熱試管中產(chǎn)生氣泡更快	溫度越_____，反應(yīng)速率越快
驗(yàn)證猜想3	向盛有等質(zhì)量鐵粉的兩支試管分別加入__________	加入_____試管中產(chǎn)生氣泡更快	反應(yīng)物的濃度越大，反應(yīng)速率越快
驗(yàn)證猜想4	分別向盛有等質(zhì)量鋁粉和鋁片試管中加入等體積5%的稀鹽酸	盛有鋁粉的試管中產(chǎn)生氣泡更快	________，應(yīng)速率越快

（實(shí)驗(yàn)拓展）興趣小組將未打磨的鋁片和稀鹽酸放入密閉容器中，用傳感器探究反應(yīng)過程中溫度和壓強(qiáng)的變化（如下圖所示）。下列有關(guān)說法正確的是___（填序號(hào)）。

A 鋁與鹽酸反應(yīng)吸收熱量 B 50s時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為AlCl3

C 0~50 s，鋁與鹽酸反應(yīng) D 100~140s，壓強(qiáng)減小是因?yàn)闇囟冉档?/span>

Answer 1

【答案】反應(yīng)物間的接觸面積 鋁粉、鐵粉 鋁粉 高 5%的稀鹽酸、15%的稀鹽酸 15%的稀鹽酸 反應(yīng)物間的接觸面積越大 D

【解析】

[猜想與假設(shè)]

化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率可能與反應(yīng)物的接觸面積、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物的自身的性質(zhì)、反應(yīng)物的濃度等條件相關(guān)。故答案為：反應(yīng)物的接觸面積；

[實(shí)驗(yàn)探究]

實(shí)驗(yàn)1：為了探究物質(zhì)自身的性質(zhì)是否會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，則可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，只改變反應(yīng)物的種類，其余條件不變，控制變量。則可以選擇鋁粉和鐵粉和15%的稀鹽酸，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察氣泡產(chǎn)生的速率。當(dāng)觀察到鋁粉產(chǎn)生的氣泡速度快，則證明化學(xué)反應(yīng)速率和物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。故答案為：鋁粉和鐵粉、鋁粉；

實(shí)驗(yàn)2：為了探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則應(yīng)該準(zhǔn)備等體積的鐵粉和等體積的稀鹽酸混合，并且加熱其中的一支試管，若觀察到加熱的試管產(chǎn)生氣泡的速度比沒加熱的快，則可以證明化學(xué)反應(yīng)速率和溫度有關(guān)。故答案為：高；

實(shí)驗(yàn)3：為了探究反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則應(yīng)該準(zhǔn)備等質(zhì)量的鐵粉和不同濃度的稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。若觀察到濃度高的稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡的速度偏快，則可以證明化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度有關(guān)。故答案為：5%的稀鹽酸，15%的稀鹽酸、15%的稀鹽酸；

實(shí)驗(yàn)4：為了探究反應(yīng)物之間的接觸面積對(duì)反應(yīng)速率的影響，則應(yīng)該準(zhǔn)備鋁片和鋁粉和等濃度的稀鹽酸。由于鋁粉和稀鹽酸的接觸面積大，若鋁粉產(chǎn)生氣體的速度比鋁片的快，則可以證明化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物接觸面積有關(guān)。故答案為：反應(yīng)物間的接觸面積越大；

[實(shí)驗(yàn)拓展]

未打磨的鋁片表面有一層致密的氧化鋁薄膜。則將未打磨的鋁片放入到鹽酸中，結(jié)合圖像可知，前50s，稀鹽酸和氧化鋁反應(yīng)，裝置內(nèi)的溫度、壓強(qiáng)無明顯變化，50s后，鋁和鹽酸反應(yīng)放出熱量生成氫氣，使溶液的溫度升高、裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大。由于反應(yīng)結(jié)束后，溫度逐漸冷卻到室溫，則溫度降低，氣體分子之間的間隔也會(huì)減小，從而導(dǎo)致壓強(qiáng)會(huì)變小。

A、通過圖像可知，鋁和鹽酸反應(yīng)放出熱量，溫度升高。A錯(cuò)誤；

B、50s時(shí)，鋁和鹽酸開始反應(yīng)，并且是將鋁放入到鹽酸中，此時(shí)溶液中酸過量，則溶液應(yīng)該含有氯化鋁和鹽酸。B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)分析可知，0-50s時(shí)，氧化鋁和鹽酸反應(yīng)。C錯(cuò)誤；

D、通過分析可知，100s后，裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低，是因?yàn)殇X和鹽酸反應(yīng)結(jié)束后，溫度下降的原因。D正確。

故答案為：D。