Question

（8分）某研究性学习小组为探究纯铁与盐酸反应，取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了下列平行实验：

实验①：把纯铁片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现氢气发生的速率变化如图所示：
实验②：在盐酸中滴入几滴CuCl₂溶液，生成氢气速率加快。
试回答下列问题：
（1）试分析实验①中t₁～t₂速率变化的主要原因是                        　         ，t₂～t₃速率变化的主要原因是                                                 。
（2）若要加快化学反应速率，除实验②的方法外，还可以采取哪些措施？（至少写两点）
                               、                        
（3）某同学认为实验②反应速率加快的主要原因是因为形成了原电池，你认为是否正确？
     （填“正确”或“不正确”）。请选择下列相应的a或b作答。
a、若不正确，请说明原因：                                                  
b、若正确则写出实验②中原电池的正、负极电极反应式。                                 
（4）已知热化学方程式Fe_(S) + 2H⁺ _(aq) = Fe²⁺_(aq) + H_2(g)↑ ; △H= —42kJ/mol，28g的铁完全反应后放出的热量为                。

Answer 1

1）反应放热，溶液温度升高，反应速率加快随反应进行，盐酸的浓度减小较大，反应速度减慢          （2）加热、增大盐酸的浓度、把铁片换成铁粉等
（3）正确。正极：2H⁺ + 2e^－=H₂↑  负极：Zn—2e^－=Zn²⁺ （4）21kJ

（1）考查影响反应速率的外界条件。影响反应速率的外界条件一般是温度、浓度、压强和催化剂等。根据反应的特点可知，这是一个放热反应，随着反应的进行，溶液温度升高，所以反应速率逐渐加快。但随着反应的进行，盐酸的浓度会逐渐降低，此时浓度的影响超过了温度的影响，因此反应速率又逐渐减小。
（2）要加快反应速率，可以通过增大盐酸的浓度，升高温度，或使用铁粉增大反应物的接触面积等。
（3）由于锌能把氯化铜置换出铜，从而构成铜锌原电池，锌是负极，铜正极，从而加快反应速率。电极反应式分别是正极：2H⁺ + 2e^－=H₂↑  负极：Zn—2e^－=Zn²⁺。
（4）根据方程式可知，消耗56g铁，反应就放出42kJ的能量，所以28g的铁完全反应后放出的热量为21kJ。