Question

20．小明学习金属有关知识后，对“一定金属和盐酸反应快慢的影响因素”进行了探究．
【提出问题】一定金属与盐酸反应快慢受哪些因素的影响呢？
【猜想与假设】a．可能与盐酸的浓度有关；b．可能与反应时的温度有关．
【设计并进行实验】小明用不同质量分数的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验．

实验编号	盐酸的浓度（均取20mL）	温度/℃	收集40mL气体所需时间/s
①	5%	30	48
②	10%	20	41
③	5%	20	69
④	10%	30	32

【分析数据，得出结论】
（1）写出铝与盐酸反应的化学方程式2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑．
（2）通过实验②③对比，说明其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快；通过实验①③或②④（写编号）对比，说明反应时的温度对反应快慢有影响．
（3）如果盐酸的浓度为10%，温度为25℃，则收集40mL气体所需的时间范围为32s＜t＜41s．
（4）小明在做以上四组实验时，发现一开始反应速率都很慢，原因是铝片可能没有打磨，实验前没有除去铝表面的氧化膜．
（5）还有哪些因素会影响金属与酸的反应快慢金属的形状（或金属的纯度或反应物的量）．

Answer 1

分析 （1）根据铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气进行分析；
（2）根据实验①③中盐酸的质量分数，温度不同，以及控制变量法进行分析；
（3）根据实验①、③中盐酸的质量分数，以及反应的温度，分析盐酸质量分数为5%，温度为25℃，则收集40mL气体所需的时间；
（4）根据铝的化学性质活泼，易于氧气反应生成氧化铝进行分析；
（5）反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、有无催化剂等因素常影响化学反应速率．

解答 解：（1）铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
（2）实验①③或②④中盐酸的质量分数相同，温度不同，说明反应时的温度对反应快慢有影响，通过实验②③说明反应物浓度对反应快慢有影响；
（3）实验②中盐酸的浓度是10温度是30℃，需要的时间是41，实验④中盐酸的浓度是10温度是20℃，需要的时间是32，所以盐酸质量分数为，10度为25℃，则收集40mL气体所需的时间范围为：32s＜t＜41s；
（4）小明在做以上四组实验时，发现一开始反应速率都很慢，原因是：实验前没有除去铝表面的氧化膜；
（5）金属的形状，金属的纯度，反应物的量等因素也会影响化学反应的速率．
故答案为：
（1）2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
（2）其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快；  ①③或②④；
（3）32s＜t＜41s；
（4）铝片可能没有打磨，实验前没有除去铝表面的氧化膜；
（5）金属的形状（或金属的纯度或反应物的量）（答案合理即可）．

点评 本题以影响产生氢气的反应速率为实验探究的形式考查了反应物浓度、颗粒的大小、反应温度等因素对化学反应速率的影响，重点在于培养学生的实验探究能力，注意控制变量的运用．