Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組通過鐵與鹽酸反應(yīng)的實驗，研究影響反應(yīng)速率的因素(鐵的質(zhì)量相等，鐵塊的形狀一樣，鹽酸均過量)，甲同學(xué)設(shè)計實驗如下表：

實驗編號	鹽酸濃度(mol·L－1)	鐵的狀態(tài)	溫度/°C
1	2.00	塊狀	20
2	2.00	粉末	20
3	1.00	塊狀	20
4	2.00	塊狀	40

請回答：

(1)若四組實驗均以收集到500mL(已轉(zhuǎn)化為標準狀況下)氫氣為標準，則上述實驗中還需要測定的數(shù)據(jù)是________。

(2)實驗________和______是研究鐵的狀態(tài)對該反應(yīng)速率的影響(填實驗編號，下同)；實驗______和______是研究溫度對該反應(yīng)速率的影響。

(3)測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖，則曲線c、d分別對應(yīng)的實驗組別可能是_______、______。

(4)乙同學(xué)設(shè)計了下列一組實驗：所用鐵塊的形狀、質(zhì)量均相同，所用酸的體積相同，其濃度如下，你認為產(chǎn)生氫氣速率最快的是______。

A 18.4mol·L－1硫酸 B 5.0mol·L－1硝酸 C 3.0mol·L－1鹽酸 D 2.0mol·L－1硫酸

Answer 1

【答案】收集500 mL氫氣所需的時間 1 2 1 4 1 3 D

【解析】

該實驗的目的是通過鐵與鹽酸反應(yīng)的實驗，研究影響反應(yīng)速率的因素，由表格數(shù)據(jù)可知，實驗1和2鐵的狀態(tài)不同，目的是研究鐵的狀態(tài)對該反應(yīng)速率的影響；實驗1和3鹽酸的濃度不同，目的是研究鹽酸的濃度對該反應(yīng)速率的影響；實驗1和4反應(yīng)溫度不同，目的是研究反應(yīng)溫度對該反應(yīng)速率的影響。

（1）該實驗的目的是通過鐵與鹽酸反應(yīng)的實驗，研究影響反應(yīng)速率的因素，要比較反應(yīng)速率的快慢，還需要測定收集到標準狀況下500mL氫氣所需的時間，故答案為：收集500 mL氫氣所需的時間；

（2）由表格數(shù)據(jù)可知，實驗1和2鐵的狀態(tài)不同，目的是研究鐵的狀態(tài)對該反應(yīng)速率的影響；實驗1和4反應(yīng)溫度不同，目的是研究反應(yīng)溫度對該反應(yīng)速率的影響，故答案為：1；2；1；4；

（3）由圖可知，曲線c、d的反應(yīng)速率較慢，固體表面積越大，反應(yīng)速率越快，則1和2相比，1的反應(yīng)速率較慢；酸的濃度越大，反應(yīng)速率越快，則1和3相比，3的反應(yīng)速率較慢；溫度越高，反應(yīng)速率越快，則1和4相比，1的反應(yīng)速率較慢，所以曲線c、d分別對應(yīng)的實驗組別可能是1和3，故答案為：1；3；

（4）鐵在18.4mol·L－1硫酸中鈍化，無氫氣生成；鐵與5.0mol·L－1硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，無氫氣生成；鐵與3.0mol·L－1鹽酸和2.0mol·L－1硫酸反應(yīng)生成氫氣，3.0mol·L－1鹽酸中氫離子濃度為3.0mol·L－1，2.0mol·L－1硫酸中氫離子濃度為4.0mol·L－1，氫離子濃度越大，反應(yīng)速率越快，則產(chǎn)生氫氣速率最快的是2.0mol·L－1硫酸，故答案為：D。