Question

【題目】控制變量法是科學探究中常用的方法�；瘜W反應的快慢常與外界條件有關(guān)，如溫度、壓強、催化劑、固體表面積等因素。以下實驗設(shè)計的目的是探究化學反應快慢與外界條件的關(guān)系。

Ⅰ．現(xiàn)有四份等質(zhì)量的鐵分別與足量的鹽酸進行反應，圖1為隨著反應時間的變化產(chǎn)生氣體體積V的關(guān)系曲線。四組實驗條件分別是：

a.50℃、鐵粉 b.30℃、鐵粉 c.30℃、鐵絲 d.20℃、鐵絲

（1）請寫出鐵與鹽酸反應的化學方程式：_____，該反應進行時會放出熱量。

（2）通過實驗a和b對比，得出的結(jié)論是_____；若要比較金屬鐵的表面積對反應快慢的影響，應選擇的實驗組別是_____。實驗中觀察到產(chǎn)生氣體“逐漸變快又變慢”，請解釋“逐漸變快”的原因是_____。

Ⅱ．（3）常溫時，用足量的鐵、鋅、鎂三種金屬片分別與等量鹽酸反應，圖2中，甲圖為實驗發(fā)生裝置，乙圖為測得的產(chǎn)生氫氣的量（圖中壓強越大，表示產(chǎn)生氫氣的量越多）。

①該實驗中，你認為還需要控制的變量是_____；

②根據(jù)乙圖，得出反應物的量與生成H2體積的關(guān)系是_____。

（4）若足量的鎂片與鹽酸反應，測得產(chǎn)生H2的實際值比理論值偏大，請分析可能的原因（寫出一條即可）：

_____。

Answer 1

【答案】Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑； 相同條件下，溫度越高，金屬與酸反應速率越快； bd 鐵與稀硫酸反應放熱，反應速率加快 ①金屬的顆粒大�。�②足量的不同金屬分別與相同體積相同質(zhì)量分數(shù)的相同的酸充分反應，生成氫氣質(zhì)量相等 反應放熱，使氣體膨脹； 氫氣中混入了氯化氫氣體。

【解析】

（1）根據(jù)鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣進行分析；

（2）利用控制變量法對不同小組的實驗進行分析對比，得出正確結(jié)論；根據(jù)隨著反應的進行，硫酸的濃度變小，反應速率變慢進行解答；

（3）①根據(jù)控制變量法進行分析；②結(jié)合表格信息、圖象信息根據(jù)足量的不同金屬分別與相同體積相同質(zhì)量分數(shù)的相同的酸充分反應，生成氫氣質(zhì)量相等進行分析解答；

（4）考慮反應放熱，使氣體膨脹；氫氣中混入了氯化氫氣體，進行分析。

（1）根據(jù)鐵與稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，反應的化學方程式為：Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；

（2）ab兩組實驗其他條件均相同，唯有溫度不同，由此得出結(jié)論：相同條件下，溫度越高，金屬與酸反應速率越快；bd兩組實驗其他條件均相同，唯有金屬鐵的表面積不同，可用于比較金屬鐵的表面積對反應快慢的影響；鐵與稀硫酸反應放熱，反應速率加快；

（3）①此處應控制金屬顆粒的大小相同；

②由圖乙，你得出的反應物的量與生成的氣體體積的關(guān)系是足量的不同金屬分別與相同體積相同質(zhì)量分數(shù)的相同的酸充分反應，生成氫氣質(zhì)量相等；

(4)可能的原因有：①反應放熱，使氣體膨脹。②氫氣中混入了氯化氫氣體。