Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)鐵與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，研究影響反應(yīng)速率的因素(鐵的質(zhì)量相等，鐵塊的形狀一樣，鹽酸均過(guò)量)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	鹽酸濃度(mol·L－1)	鐵的狀態(tài)	溫度/°C
1	2.00	塊狀	20
2	2.00	粉末	20
3	1.00	塊狀	20
4	2.00	塊狀	40

請(qǐng)回答：

(1)若四組實(shí)驗(yàn)均以收集到500mL(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氫氣為標(biāo)準(zhǔn)，則上述實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)定的數(shù)據(jù)是________。

(2)實(shí)驗(yàn)________和______是研究鐵的狀態(tài)對(duì)該反應(yīng)速率的影響(填實(shí)驗(yàn)編號(hào)，下同)；實(shí)驗(yàn)______和______是研究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響。

(3)測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到圖，則曲線c、d分別對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能是_______、______。

(4)乙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列一組實(shí)驗(yàn)：所用鐵塊的形狀、質(zhì)量均相同，所用酸的體積相同，其濃度如下，你認(rèn)為產(chǎn)生氫氣速率最快的是______。

A 18.4mol·L－1硫酸 B 5.0mol·L－1硝酸 C 3.0mol·L－1鹽酸 D 2.0mol·L－1硫酸

Answer 1

【答案】收集500 mL氫氣所需的時(shí)間 1 2 1 4 1 3 D

【解析】

該實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)鐵與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，研究影響反應(yīng)速率的因素，由表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1和2鐵的狀態(tài)不同，目的是研究鐵的狀態(tài)對(duì)該反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)1和3鹽酸的濃度不同，目的是研究鹽酸的濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)1和4反應(yīng)溫度不同，目的是研究反應(yīng)溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響。

（1）該實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)鐵與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，研究影響反應(yīng)速率的因素，要比較反應(yīng)速率的快慢，還需要測(cè)定收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下500mL氫氣所需的時(shí)間，故答案為：收集500 mL氫氣所需的時(shí)間；

（2）由表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)1和2鐵的狀態(tài)不同，目的是研究鐵的狀態(tài)對(duì)該反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)1和4反應(yīng)溫度不同，目的是研究反應(yīng)溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，故答案為：1；2；1；4；

（3）由圖可知，曲線c、d的反應(yīng)速率較慢，固體表面積越大，反應(yīng)速率越快，則1和2相比，1的反應(yīng)速率較慢；酸的濃度越大，反應(yīng)速率越快，則1和3相比，3的反應(yīng)速率較慢；溫度越高，反應(yīng)速率越快，則1和4相比，1的反應(yīng)速率較慢，所以曲線c、d分別對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能是1和3，故答案為：1；3；

（4）鐵在18.4mol·L－1硫酸中鈍化，無(wú)氫氣生成；鐵與5.0mol·L－1硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，無(wú)氫氣生成；鐵與3.0mol·L－1鹽酸和2.0mol·L－1硫酸反應(yīng)生成氫氣，3.0mol·L－1鹽酸中氫離子濃度為3.0mol·L－1，2.0mol·L－1硫酸中氫離子濃度為4.0mol·L－1，氫離子濃度越大，反應(yīng)速率越快，則產(chǎn)生氫氣速率最快的是2.0mol·L－1硫酸，故答案為：D。