Question

17．在學習酸的性質的實驗中，小明發(fā)現鐵銹與鹽酸和鐵銹與硫酸反應的速率不同，引發(fā)了他的興趣，于是對“鐵銹和酸反應的快慢與什么因素有關”的課題展開探究，如表是他分別用相同質量的鐵銹和足量稀鹽酸、硫酸反應的實驗數據：

實驗編號	鹽酸的質量分數/%	反應溫度/℃	鐵銹消失的時間/s
①	6	20	240
②	10	20	115
實驗編號	硫酸的質量分數/%	反應溫度/℃	鐵銹消失的時間/s
③	6	20	310
④	10	20	155

（1）寫出鐵銹與鹽酸的反應方程式Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（2）實驗②和④表明，該反應的快慢與酸的種類有關；
（3）隨后他在鐵銹與硫酸反應的試管中加入少量鹽酸，發(fā)現反應明顯加快．
【發(fā)現問題】為什么反應明顯加快呢？
【提出假設】可能是鹽酸中某種微粒加快了反應，你猜測是（填鹽酸中微粒的符號）H⁺‘
【設計實驗】請設計一個合理的實驗來驗證你的假設在鐵銹與硫酸反應的試管中加入少量氯化鈉溶液，觀察反應速率的快慢．
（4）鐵銹和酸反應的快慢還與什么因素有關？請作出你的假設并設計一個與上述方法不同的實驗方案，并寫明實驗原理．（寫出簡要的步驟、現象、結論）

Answer 1

分析 （1）首先根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，根據化學方程式的書寫方法、步驟進行書寫即可．
（2）根據表格信息來分析；
（3）根據鹽酸中存在的離子來分析；可根據加入含有氯離子的化合物的溶液觀察反應速率快慢來分析；
（4）反應速率的快慢還可能與鐵銹和酸的接觸面積有關．

解答 解：（1）鐵銹的主要成分是氧化鐵，與鹽酸反應生成氯化鐵和水，反應的化學方程式是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．故填：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（2）由表格信息可知，酸的種類不同，導致了反應快慢有著區(qū)別；故填：酸的種類；
（3）鹽酸中存在氫離子和氯離子，其中加快反應速率的離子是氫離子，故填：H⁺；
在鐵銹與硫酸反應的試管中加入少量氯化鈉溶液，發(fā)現反應速率沒有改變，說明不是其中的氯離子所起的作用，故填：在鐵銹與硫酸反應的試管中加入少量氯化鈉溶液，觀察反應速率的快慢；
（4）鐵銹與酸的接觸面積也可能會影響反應的速率，故填：將長短相同、粗細不同的兩根生銹的鐵絲放入等體積、等溶質質量分數的稀鹽酸中，觀察現象．發(fā)現細鐵絲表面的鐵銹很快就被除去，而粗鐵絲表面的鐵銹較慢，故可推斷出鐵銹和酸反應的快慢還與鐵銹與酸的接觸面積有關．

點評 本題是通過控制不同的量來探究能夠影響反應速度的因素的，這類似于物理上所學的控制變量法來解決問題，我們在解答時要注意仔細分析比較，從而得出正確的解答