Question

4．以下是同學們在探討金屬及其化合物性質和應用時進行的探究實驗：
士兵在野外加熱食物時通常采用“無焰食物加熱器”，其主要化學成分為鎂粉、鐵粉、氯化鈉，使用時加入水與其中的鎂反應放出熱量．下面是在相同的室溫下（約20℃）對該產品的兩份實驗：
I．向加有等量水的隔熱容器中分別加入下列各組物質，結果參見圖1．
①1.0mol鎂一整根、0.10mol鐵粉、0.10mol氯化鈉粉末；
②將1.0mol鎂條剪成100份、n₁mol鐵粉、0.10mol氯化鈉粉末；
③1.0mol鎂粉、0.10mol鐵粉、0.10mol氯化鈉粉末；
II．向加有100mL水的隔熱容器中分別加入0.10mol鎂粉、0.50mol鐵粉及不同量的氯化鈉
粉末，不斷攪拌，第15min時記錄溫度升高的幅度參見圖2．
請回答下列問題：
（1）如果實驗Ⅰ只驗證了一種外因對鎂與水反應速率的影響，則該因素是D．
A．反應溫度    B．NaCl的用量     C．鐵的用量     D．鎂的表面積
由此確定n₁=0.10
（2）實驗Ⅱ中當NaCl的用量大于0.125mol時，實驗就無須再做的原因是C．
A．加入更多的NaCl不再增加反應速率      B．加入NaCl反而會降低反應速率
C．已達到沸點不再有溫度變化             D．需要加入更多的鐵粉來提高溫度
（3）如果在實驗2中加入了0.060molNaCl，則第15min時混合物的溫度最接近于D．
A．34℃B．42℃C．50℃D．62℃
（4）鐵粉、NaCl能使反應速率增加的原因是鎂粉、鐵粉與NaCl的水溶液構成了原電池，加快了反應速率．

Answer 1

分析 （1）根據實驗Ⅰ中三組物質不同之處判斷實驗目的；
（2）結合圖2可知，NaCl用量達到0.125 mol時，溶液達到沸騰狀態(tài)，再增加NaCl的用量時，溫度不再發(fā)生變化；
（3）根據圖2當加入0.06 mol NaCl時記錄的溫度進行判斷；
（4）根據鎂粉、鐵粉與NaCl水溶液共同構成了原電池的角度進行分析．

解答 解：（1）實驗1中三組物質不同之處在于鎂的狀態(tài)，故實驗Ⅰ是研究的是鎂的表面積與速率的關系，故D正確；對照試驗中其它因素必須完全相同，則鐵粉的物質的量n₁=0.10，
故答案為：D；0.10；
（2）根據圖2可知，NaCl用量達到0.125 mol時，溶液已經達到沸騰狀態(tài)，當NaCl的用量再增加時，溫度不再發(fā)生變化，所以無需再做，所以C正確，
故答案為：C；
（3）由圖2可見，當加入0.06 mol NaCl時，第15 min記錄的溫度升高值在42℃左右，所以則第15min時混合物的溫度最接近于：42℃+20℃=62℃，則D正確，
故答案為：D；
（4）鎂粉、鐵粉與NaCl水溶液共同構成了原電池，大大促進了Mg的反應，加快了反應的速率，
故答案為：鎂粉、鐵粉與NaCl的水溶液構成了原電池，加快了反應速率．

點評 本題考查了探究影響化學反應速率的因素，題目難度中等，注意掌握溫度、固體表面積、濃度等影響化學反應速率的因素，（4）中注意構成原電池后對反應速率的影響，試題培養(yǎng)了學生的分析、歸納能力及化學實驗能力．