Question

某研究小组为比较Al和Fe的金属性强弱，设计了图1所示的装置．

（1）甲中锥形瓶内盛放的液体是

 

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（2）若要比较产生气体的快慢，可以比较相同时间内产生气体的体积，也可以比较

 

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（3）为了确保“Al和Fe的金属活动性不同是导致产生气体速率不同的唯一原因”，实验时需要控制好反应条件．实验时除需保证甲中液体的体积、物质的量浓度和温度相同外，还需保证

 

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（4）实验测得产生气体的速率（v）与时间（t）的关系如图2所示，则t₁～t₂时间内速率逐渐加快的主要原因是

 

，t₂～t₃时间内速率逐渐减慢的主要原因是

 

．

Answer 1

考点：常见金属的活动性顺序及其应用,性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据金属和酸反应的快慢判断金属性强弱；
（2）根据v=

△V

△t

分析；
（3）由外界条件对化学反应速率的影响分析；
（4）t₁─t₂阶段：金属与酸的反应为放热反应，温度影响化学反应速率；t₂─t₃阶段：随着反应的进行，酸的浓度降低反应减慢．

解答： 解：（1）根据金属和酸反应置换氢的难易判断金属性强弱，故甲中应为稀盐酸或稀硫酸，故答案为：稀硫酸或稀盐酸；
（2）由v=

△V

△t

可知，反应速率与气体的体积和时间有关，所以一种是固定体积比较时间，另一种是固定时间比较体积，故答案为：产生相同体积的气体所需时间的长短；
（3）影响化学反应速率的因素有反应物的浓度、溶液的温度、固体的表面积等，所以还需保证Al和Fe表面积相同，故答案为：Al和Fe表面积相同；
（4）金属与酸的反应为放热反应，温度影响反应的速率，温度越高，反应的速率越快，随着反应的进行，溶液中盐酸的浓度不断减小，浓度越小反应速率越小．
故答案为：反应放热，溶液温度升高使反应速率加快；随着反应的进行，酸的浓度降低反应减慢．

点评：本题考查了测气体的反应速率的方法，理解所学知识要点，通过比较、分析是解答的关键，注意外界条件影响化学反应速率，但决定化学反应速率的是物质本身的性质，题目难度中等．