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________。

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

（設(shè)計并實驗）小明利用圖甲所示裝置，用不同濃度的鹽酸和相同形狀的鋁片進(jìn)行如下實驗。

（交流討論）（1）請寫出鋁與酸反應(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(jìn)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，如果鹽酸濃度為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(jìn)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(jìn)行再探究。將橡皮塞連接氣體壓力傳感器，燒瓶中放入圖片和稀鹽酸，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。CD段氣體壓力逐漸下降的原因是：___________。

Answer 1

【答案】金屬與酸的接觸面積 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 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)：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.你的猜想是金屬與酸的接觸面積有關(guān)；

（1）鋁與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鋁和氫氣的化學(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(jìn)行該操作的目的是：檢查裝置氣密性，確保實驗成功；

（3）實驗中記錄的數(shù)據(jù)可能是：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）；實驗②中稀鹽酸濃度為10%，實驗③稀鹽酸的濃度為5%，兩者稀鹽酸的濃度不同；對比可知稀鹽酸濃度對金屬與酸反應(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，如果鹽酸濃度為10%，溫度為25℃，則所記錄數(shù)據(jù)應(yīng)該介于實驗②與實驗④兩次實驗所記錄的數(shù)據(jù)之間。因為實驗②的稀鹽酸濃度為10%，溫度為20℃，實驗④的稀鹽酸濃度為10%，溫度為30℃；

（5）小明進(jìn)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，根據(jù)曲線歸納鋁與稀鹽酸反應(yīng)速率的變化規(guī)律：開始由慢變快，因為：隨著反應(yīng)的發(fā)生，放出熱量，溶液溫度升，一段時間后，稀鹽酸濃度較小，熱量散失，由快變慢；

（6）研究小組同學(xué)對鋁和稀鹽酸的反應(yīng)進(jìn)行再探究。將橡皮塞連接氣體壓力傳感器，燒瓶中放入圖片和稀鹽酸，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。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；