Question

17．在學(xué)習(xí)酸的性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，小明發(fā)現(xiàn)鐵銹與鹽酸和鐵銹與硫酸反應(yīng)的速率不同，引發(fā)了他的興趣，于是對(duì)“鐵銹和酸反應(yīng)的快慢與什么因素有關(guān)”的課題展開探究，如表是他分別用相同質(zhì)量的鐵銹和足量稀鹽酸、硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	反應(yīng)溫度/℃	鐵銹消失的時(shí)間/s
①	6	20	240
②	10	20	115
實(shí)驗(yàn)編號(hào)	硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%	反應(yīng)溫度/℃	鐵銹消失的時(shí)間/s
③	6	20	310
④	10	20	155

（1）寫出鐵銹與鹽酸的反應(yīng)方程式Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)②和④表明，該反應(yīng)的快慢與酸的種類有關(guān)；
（3）隨后他在鐵銹與硫酸反應(yīng)的試管中加入少量鹽酸，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)明顯加快．
【發(fā)現(xiàn)問題】為什么反應(yīng)明顯加快呢？
【提出假設(shè)】可能是鹽酸中某種微粒加快了反應(yīng)，你猜測(cè)是（填鹽酸中微粒的符號(hào)）H⁺‘
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的假設(shè)在鐵銹與硫酸反應(yīng)的試管中加入少量氯化鈉溶液，觀察反應(yīng)速率的快慢．
（4）鐵銹和酸反應(yīng)的快慢還與什么因素有關(guān)？請(qǐng)作出你的假設(shè)并設(shè)計(jì)一個(gè)與上述方法不同的實(shí)驗(yàn)方案，并寫明實(shí)驗(yàn)原理．（寫出簡(jiǎn)要的步驟、現(xiàn)象、結(jié)論）

Answer 1

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

解答 解：（1）鐵銹的主要成分是氧化鐵，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)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(dǎo)致了反應(yīng)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(yīng)速率的離子是氫離子，故填：H⁺；
在鐵銹與硫酸反應(yīng)的試管中加入少量氯化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)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(yīng)的試管中加入少量氯化鈉溶液，觀察反應(yīng)速率的快慢；
（4）鐵銹與酸的接觸面積也可能會(huì)影響反應(yīng)的速率，故填：將長短相同、粗細(xì)不同的兩根生銹的鐵絲放入等體積、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象．發(fā)現(xiàn)細(xì)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(yīng)的快慢還與鐵銹與酸的接觸面積有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題是通過控制不同的量來探究能夠影響反應(yīng)速度的因素的，這類似于物理上所學(xué)的控制變量法來解決問題，我們?cè)诮獯饡r(shí)要注意仔細(xì)分析比較，從而得出正確的解答