Question

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有很多，某課外興趣小組用圖1所示裝置研究化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)問題。
（1）取一段鎂條，用砂紙擦去表面的氧化膜，使足量的鎂條浸入錐形瓶內(nèi)的稀鹽酸中，足量的鎂條與一定量稀鹽酸反應(yīng)生成H₂的量和反應(yīng)時間的關(guān)系曲線如圖2所示。

①請?jiān)谏厦娴姆娇蛑挟嫵錾鲜龇磻?yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與時間的定性關(guān)系曲線。
②已知鎂與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從該反應(yīng)事實(shí)和圖2所示曲線中你得到的結(jié)論是__________。
（2）取兩個圖1所示的裝置，分別量取10.00mL 1mol?L^-1鹽酸和醋酸溶液加入兩個錐形瓶中，同時將銅絲向下移動，使足量鎂條浸入酸中（銅絲不與酸接觸），至反應(yīng)完全結(jié)束后，恢復(fù)到室溫。觀察到反應(yīng)過程中產(chǎn)生H₂的快慢不同，但量筒中水的體積均為VmL。
①操作過程中不讓銅絲與酸接觸的理由是_________________；
②你認(rèn)為上述反應(yīng)速率不相等的原因是______________________。
（3）用鋁分別與H⁺濃度相同的稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)時，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯不同：鋁與稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡較快；鋁與稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡較慢。從反應(yīng)本質(zhì)看，兩者的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該相同。在不考慮溫度變化、藥品純度等的情況下，請你對上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出假設(shè)，并設(shè)計(jì)一簡單的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的假設(shè)。
①你的假設(shè)是__________________________；
②實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：______________________。

Answer 1

（1）①如圖3

②在前4min內(nèi)，溫度對反應(yīng)速率的影響大于濃度對反應(yīng)速率的影響
（2）①防止形成原電池而干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察
②酸的濃度相同，但溶液中c（H⁺）不同，因此反應(yīng)速率不相等
（3）①硫酸根離子對鋁與H⁺的反應(yīng)有抑制作用（或氯離子能促進(jìn)金屬鋁跟H⁺的反應(yīng)）
②在鋁與鹽酸反應(yīng)的溶液中加入Na₂SO₄固體，觀察到產(chǎn)生氣泡變慢（或在鋁與稀硫酸反應(yīng)的溶液中加入NaCl固體，觀察到產(chǎn)生氣泡變快）（其他答案合理均可）

【試題分析】

（1）外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響主要是指：濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑。當(dāng)反應(yīng)開始時，鹽酸中H⁺的濃度最大，反應(yīng)速率逐漸加快，隨著鹽酸中H⁺濃度的逐漸減少，反應(yīng)速率也就慢慢減小。由于鎂與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，從圖2中可以看出在前4min內(nèi)，溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響大于濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

（2）除了外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響外，反應(yīng)物本身的性質(zhì)對化學(xué)反應(yīng)速率也起決定作用。如本探究中的鹽酸與醋酸，前者為強(qiáng)酸，完全電離，溶液中H⁺濃度大，后者為弱酸，部分電離，溶液中H⁺濃度小，故前者反應(yīng)速率快而后者慢。用鋁分別與H⁺濃度相同的稀鹽酸和稀硫酸反應(yīng)時，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯不同的原因可能是酸根離子的不同而引起化學(xué)反應(yīng)速率的不同。