化學(xué)反應(yīng)的快慢與許多因素有關(guān),控制變量法是科學(xué)探究中常用的方法。某興趣小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)探究影響金屬與酸反應(yīng)快慢的因素。
【實(shí)驗(yàn)一】
取四份等質(zhì)量的鐵分別與足量的鹽酸進(jìn)行反應(yīng),實(shí)驗(yàn)條件如圖1所示;圖2為反應(yīng)時(shí)間與產(chǎn)生氣體體積的關(guān)系曲線。
(1)對(duì)比圖2中實(shí)驗(yàn)a和b的曲線,得出的結(jié)論是
在其他實(shí)驗(yàn)條件一致情況下,溫度越高,金屬與鹽酸的反應(yīng)速率越快
在其他實(shí)驗(yàn)條件一致情況下,溫度越高,金屬與鹽酸的反應(yīng)速率越快
,能得出相同結(jié)論的另一對(duì)比的組別是 cd
cd
(用字母a、b、c、d表示);該實(shí)驗(yàn)中還有另外一組對(duì)比實(shí)驗(yàn),能得出的結(jié)論是 在其他實(shí)驗(yàn)條件一致情況下,金屬表面積越大,與鹽酸的反應(yīng)速率越快
在其他實(shí)驗(yàn)條件一致情況下,金屬表面積越大,與鹽酸的反應(yīng)速率越快
。
(2)實(shí)驗(yàn)中觀察到氣體產(chǎn)生速率“逐漸變快又變慢”,“逐漸變快”的原因是 反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行溫度升高,加快反應(yīng)速率
反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行溫度升高,加快反應(yīng)速率
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(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe+2HCl=FeCl2+2H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+2H2↑
。
【實(shí)驗(yàn)二】
常溫時(shí),用足量的鐵、鋅、鎂三種金屬分別與等量同濃度的鹽酸反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置如圖3所示;壓強(qiáng)變化如圖4所示(壓強(qiáng)越大,表示產(chǎn)生氫氣的量越多)。
(4)實(shí)驗(yàn)中,還需要控制的變量是 金屬表面積、反應(yīng)溫度
金屬表面積、反應(yīng)溫度
。
(5)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是金屬與酸反應(yīng)的速率與 金屬活動(dòng)性
金屬活動(dòng)性
有關(guān)。
(6)該實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鎂片與鹽酸反應(yīng),最終測(cè)得壓強(qiáng)比鋅和鐵更大一點(diǎn)。忽略誤差,其合理的原因是 反應(yīng)放熱,溫度升高,在未降至室溫時(shí)進(jìn)行測(cè)量,氣體受熱膨脹,壓強(qiáng)變大
反應(yīng)放熱,溫度升高,在未降至室溫時(shí)進(jìn)行測(cè)量,氣體受熱膨脹,壓強(qiáng)變大
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