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)計以下實驗探究影響金屬與酸反應(yīng)快慢的因素。
【實驗一】
取四份等質(zhì)量的鐵分別與足量的鹽酸進行反應(yīng),實驗條件如圖1所示;圖2為反應(yīng)時間與產(chǎn)生氣體體積的關(guān)系曲線。
(1)對比圖2中實驗a和b的曲線,得出的結(jié)論是
在其他實驗條件一致情況下,溫度越高,金屬與鹽酸的反應(yīng)速率越快
在其他實驗條件一致情況下,溫度越高,金屬與鹽酸的反應(yīng)速率越快
,能得出相同結(jié)論的另一對比的組別是 cd
cd
(用字母a、b、c、d表示);該實驗中還有另外一組對比實驗,能得出的結(jié)論是 在其他實驗條件一致情況下,金屬表面積越大,與鹽酸的反應(yīng)速率越快
在其他實驗條件一致情況下,金屬表面積越大,與鹽酸的反應(yīng)速率越快
。
(2)實驗中觀察到氣體產(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)進行溫度升高,加快反應(yīng)速率
。
(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Fe+2HCl=FeCl2+2H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+2H2↑
。
【實驗二】
常溫時,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)。實驗發(fā)生裝置如圖3所示;壓強變化如圖4所示(壓強越大,表示產(chǎn)生氫氣的量越多)。
(4)實驗中,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)實驗得出的結(jié)論是金屬與酸反應(yīng)的速率與 金屬活動性
金屬活動性
有關(guān)。
(6)該實驗中發(fā)現(xiàn)鎂片與鹽酸反應(yīng),最終測得壓強比鋅和鐵更大一點。忽略誤差,其合理的原因是 反應(yīng)放熱,溫度升高,在未降至室溫時進行測量,氣體受熱膨脹,壓強變大
反應(yīng)放熱,溫度升高,在未降至室溫時進行測量,氣體受熱膨脹,壓強變大
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