Question

【題目】影響化學反應速率的因素很多，某課外興趣小組用實驗的方法通過圖1所示裝置研究反應速率的有關問題。

⑴取一段鎂條，用砂紙擦去表面的氧化膜，使鎂條浸入錐形瓶內足量的稀鹽酸中。足量鎂條與一定量鹽酸反應生成H2的量與反應時間的關系曲線如圖2所示。

①請在圖3的方框中畫出上述反應的速率與時間的關系曲線。

②在前4min內，鎂條與鹽酸的反應速率逐漸加快，在4min之后，反應速率逐漸減慢，請簡述其原_____________________________。

（2）某同學發現，純度、質量、表面積都相同的兩鋁片與H+濃度相同的鹽酸和硫酸在同溫同壓下反應時產生氫氣的速率差別很大，鋁和鹽酸反應速率更快。他決定對其原因進行探究。填寫下列空白：

①該同學認為：由于預先控制了反應的其他條件，那么，兩次實驗時反應的速率不一樣的原因，只有以下五種可能：

原因Ⅰ：Cl－對反應具有促進作用，而SO2－ 4對反應沒有影響；

原因Ⅱ：Cl－對反應沒有影響，而SO2－ 4對反應具有阻礙作用；

原因Ⅲ：______________________________；

原因Ⅳ：Cl－、SO2－ 4均對反應具有促進作用，但Cl－影響更大；

原因Ⅴ：_____________________________。

②該同學設計并進行了兩組實驗，即得出了正確結論。他取了兩片等質量、外形和組成相同、表面經過砂紙充分打磨的鋁片，分別放入到盛有同體積、c(H+)相同的稀硫酸和鹽酸的試管（兩試管的規格相同）中：

a．在盛有硫酸的試管中加入少量NaCl或KCl固體，觀察反應速率是否變化；

b．在盛有鹽酸的試管中加入少量Na2SO4或K2SO4固體，觀察反應速率是否變化。

若觀察到實驗a中_____________，實驗b中_________________，則說明原因Ⅰ是正確的。依次類推。該同學通過分析實驗現象，得出了結論：Cl－對反應具有加速作用。

Answer 1

【答案】(1)①

圖中要標明2、4、6min時刻時的速率及要畫出速率走向弧線；②鎂和鹽酸反應是放熱反應，隨著反應體系溫度升高，反應速率增大；4min后由于溶液中H+濃度降低，所以導致反應速率減小；⑵(Ⅲ、Ⅴ可互換)①原因Ⅲ：Cl－對反應具有促進作用，而SO2－ 4對反應具有阻礙作用；原因Ⅴ：Cl－、SO2－ 4均對反應具有阻礙作用，但Cl－影響更小(或SO2－ 4影響更大)；②反應速率加快；反應速率不變。

【解析】

試題分析：（1）①2min內反應速率為10/2mL·min－1=5ml·min－1，4min時，反應速率最大，即反應速率是30/4ml·min－1=7.5ml·min－1，6min內反應速率36/6ml·min－1=6ml·min－1，圖像是： ；

②鎂和鹽酸反應是放熱反應，4min內，雖然反應物濃度降低，但溫度起主導作用，因此反應速率加快，4min后，隨著反應的進行H＋濃度降低，濃度起主導作用；（2）①原因Ⅲ：Cl－對反應具有促進作用，而SO2－ 4對反應具有阻礙作用；原因Ⅴ：Cl－、SO2－ 4均對反應具有阻礙作用，但Cl－影響更小(或SO2－ 4影響更大)；②根據原因I，實驗a是反應速率加快；實驗b反應速率不變。