Question

【題目】小華同學在探究金屬與酸反應時，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較鋅與稀鹽酸反應快。

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

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

（設計并實驗）小明利用如圖甲所示裝置，用不同質量分數(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的化學方程式：_____。

（2）實驗前小明先將分液漏斗的活塞關閉，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_____ 對金屬與酸反應的速率的影響

（4）實驗表明，四次實驗時，反應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，如果鹽酸質量分數(shù)為10%，溫度為25℃，則所記錄數(shù)據(jù)應該介于_____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速率的變化規(guī)律：_____

（6）研究小組同學對鋁和稀鹽酸的反應進行再探究。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 到C點，反應完成，氣體體積最大，并且該反應放熱，所以反應結束后，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]金屬的種類、鹽酸的濃度、反應時的溫度、金屬與酸的接觸面積對金屬與鹽酸反應快慢可能都會產(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）該實驗是比較化學反應速率，所以記錄的數(shù)據(jù)是相同時間內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的速率的影響；故填：鹽酸的濃度；

（4）鹽酸質量分數(shù)為10%，溫度為25℃，則所記錄數(shù)據(jù)應該介于實驗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放出熱量使溫度升高，開始時溫度升高對反應速率的影響較鹽酸濃度變小對反應速率影響更大，一段時間后，鹽酸濃度減小對反應速率的影響較溫度升高對反應速率的影響更大，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，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；CD段氣體壓力逐漸下降的原因是：到C點，反應完成，氣體體積最大，并且該反應放熱，所以反應結束后，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；到C點，反應完成，氣體體積最大，并且該反應放熱，所以反應結束后，隨著溫度降低，氣體體積減小，壓力逐漸下降。