Question

【题目】小华同学在探究金属与酸反应时，将铝片、锌片打磨后，分别投入盛有等体积、等浓度稀盐酸的试管中，观察到铝与稀盐酸反应较锌与稀盐酸反应快。

（提出问题）金属与盐酸反应快慢，除与金属的种类有关外，还受哪些因素的影响呢？

（猜想与假设）a．可能与盐酸的浓度有关；b．可能与反应时的温度有关；c．你的猜想是_____。

（设计并实验）小明利用如图甲所示装置，用不同质量分数的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验。

实验编号	盐酸的浓度（均取20mL）	温度/℃	记录的数据
①	5%	30
②	10%	20
③	5%	20
④	10%	30

（交流讨论）（1）请写出铝与盐酸反应的化学方程式：_____。

（2）实验前小明先将分液漏斗的活塞关闭，再将注射器活塞往右拉，松手后，观察到注射器活塞回到原处。小明进行该操作的目的是_____。

（分析数据、得出结论）

（3）实验中记录的数据可能是：_____；

对比实验②③可知_____ 对金属与酸反应的速率的影响

（4）实验表明，四次实验时，反应的速率由快到慢依次为④、②、①、③．根据记录的数据分析，如果盐酸质量分数为10%，温度为25℃，则所记录数据应该介于_____两次实验所记录的数据之间。

（拓展延伸）

（5）小明进行铝与稀盐酸反应时，试管外壁发烫，并测得实验过程中生成氢气的体积随时间变化的曲线如图乙所示，根据曲线归纳铝与稀盐酸反应速率的变化规律：_____

（6）研究小组同学对铝和稀盐酸的反应进行再探究。将橡皮塞连接气体压力传感器，烧瓶中放入铝片和稀盐酸，塞紧瓶塞并打开仪器，一段时间后，得到如丙图所示的气体压强与时间的关系曲线图。

AB段气体压力变化不明显的原因是：_____。

CD段气体压力逐渐下降的原因是：_____。

Answer 1

【答案】与金属与酸的接触面积 2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑ 检查装置气密性 相同时间内注射器中收集到气体的体积（或注射器中收集相同体积气体所用的时间） 盐酸的浓度 实验②与实验④ 开始由慢变快，一段时间后，由快变慢 铝表面的氧化铝先与盐酸反应 到C点，反应完成，气体体积最大，并且该反应放热，所以反应结束后，随着温度降低，气体体积减小，压力逐渐下降

【解析】

[猜想与假设]金属的种类、盐酸的浓度、反应时的温度、金属与酸的接触面积对金属与盐酸反应快慢可能都会产生影响；故填：与金属与酸的接触面积（答案合理即可）；

[交流讨论]（1）铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气；故填：2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑；

（2）实验前小明先将分液漏斗的活塞关闭，再将注射器活塞往右拉，松手后，观察到注射器活塞回到原处。小明进行该操作的目的是检查装置气密性；故填：检查装置气密性；

（3）该实验是比较化学反应速率，所以记录的数据是相同时间内注射器中收集到气体的体积或注射器中收集相同体积气体所用的时间；故填：相同时间内注射器中收集到气体的体积（或注射器中收集相同体积气体所用的时间）；

实验②③反应温度相同、铝片的形状相同，只有酸的浓度不同，所以是探究盐酸的浓度对金属与酸反应的速率的影响；故填：盐酸的浓度；

（4）盐酸质量分数为10%，温度为25℃，则所记录数据应该介于实验②与实验④之间，故填：实验②与实验④；

（5）根据坐标中的曲线变化可以看出，反应开始由慢变快，一段时间后，由快变慢，这是因为锌与稀盐酸反应放出热量使温度升高，开始时温度升高对反应速率的影响较盐酸浓度变小对反应速率影响更大，一段时间后，盐酸浓度减小对反应速率的影响较温度升高对反应速率的影响更大，故填：开始由慢变快，一段时间后，由快变慢；

（6）铝在空气表面会生成致密的氧化铝薄膜，氧化铝会先与盐酸反应，随着时间的推移，盐酸的浓度会逐渐降低，所以AB段气体压力变化不明显的原因是：铝表面的氧化铝先与盐酸反应；CD段气体压力逐渐下降的原因是：到C点，反应完成，气体体积最大，并且该反应放热，所以反应结束后，随着温度降低，气体体积减小，压力逐渐下降；故填：铝表面的氧化铝先与盐酸反应；到C点，反应完成，气体体积最大，并且该反应放热，所以反应结束后，随着温度降低，气体体积减小，压力逐渐下降。