Question

【題目】化學興趣小組在探究金屬與酸的反應時，觀察到鎂、鋅、鐵分別與稀鹽酸反應產生氣泡速率不同。某同學提出問題：影響化學反應速率的因素有哪些?化學興趣小組運用以下試劑對影響化學反應速率的因素開展探究活動。

提供試劑：15%的稀鹽酸、15%的稀鹽酸、鋁粉、鐵粉、鋁片

（提出問題）影響化學反應速率的因素有哪些?

（猜想與假設）

猜想1：物質的性質；猜想2：反應的溫度；

猜想3：反應物的濃度；猜想4：___________。

（實驗探究）（實驗中只能使用提供的試劑）

實驗	實驗操作	實驗現象	實驗結論
驗證猜想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_______的試管中產氣泡更快	物質的性質影響反應速率
驗證猜想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	加熱試管中產生氣泡更快	溫度越_____，反應速率越快
驗證猜想3	向盛有等質量鐵粉的兩支試管分別加入__________	加入_____試管中產生氣泡更快	反應物的濃度越大，反應速率越快
驗證猜想4	分別向盛有等質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生氣泡更快	________，應速率越快

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

A 鋁與鹽酸反應吸收熱量 B 50s時，溶液中的溶質為AlCl3

C 0~50 s，鋁與鹽酸反應 D 100~140s，壓強減小是因為溫度降低

Answer 1

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

【解析】

[猜想與假設]

化學反應的反應速率可能與反應物的接觸面積、反應溫度、反應物的自身的性質、反應物的濃度等條件相關。故答案為：反應物的接觸面積；

[實驗探究]

實驗1：為了探究物質自身的性質是否會影響化學反應速率，則可以設計實驗，只改變反應物的種類，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，進行實驗，觀察氣泡產生的速率。當觀察到鋁粉產生的氣泡速度快，則證明化學反應速率和物質的性質有關。故答案為：鋁粉和鐵粉、鋁粉；

實驗2：為了探究溫度對反應速率的影響，則應該準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生氣泡的速度比沒加熱的快，則可以證明化學反應速率和溫度有關。故答案為：高；

實驗3：為了探究反應物濃度對反應速率的影響，則應該準備等質量的鐵粉和不同濃度的稀鹽酸進行實驗。若觀察到濃度高的稀鹽酸，產生氣泡的速度偏快，則可以證明化學反應速率和反應物濃度有關。故答案為：5%的稀鹽酸，15%的稀鹽酸、15%的稀鹽酸；

實驗4：為了探究反應物之間的接觸面積對反應速率的影響，則應該準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，若鋁粉產生氣體的速度比鋁片的快，則可以證明化學反應速率與反應物接觸面積有關。故答案為：反應物間的接觸面積越大；

[實驗拓展]

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，結合圖像可知，前50s，稀鹽酸和氧化鋁反應，裝置內的溫度、壓強無明顯變化，50s后，鋁和鹽酸反應放出熱量生成氫氣，使溶液的溫度升高、裝置內壓強增大。由于反應結束后，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減小，從而導致壓強會變小。

A、通過圖像可知，鋁和鹽酸反應放出熱量，溫度升高。A錯誤；

B、50s時，鋁和鹽酸開始反應，并且是將鋁放入到鹽酸中，此時溶液中酸過量，則溶液應該含有氯化鋁和鹽酸。B錯誤；

C、根據分析可知，0-50s時，氧化鋁和鹽酸反應。C錯誤；

D、通過分析可知，100s后，裝置內壓強降低，是因為鋁和鹽酸反應結束后，溫度下降的原因。D正確。

故答案為：D。