内容正文:
金属与酸反应速率
安徽省无为县教子湾中学 238341 王廷虎(高级教师)
例1 小明把过量锌粒加入有盐酸的试管中,发现随着反应的进行,产生气体的速度逐渐加快,一段时间后逐渐减慢,最后停止产生气体。在反应过程中,溶液的温度也先随之升高,最后下降到室温。于是,小明设计实验来探究“一定质量的某种金属和同体积盐酸反应快慢的影响因素”。测得实验数据如下:
某金属与同体积盐酸溶液反应实验数据表
盐酸溶液浓度
反应开始时酸
溶液的温度
反应开始到2分钟产生的气体体积
反应结束共
产生气体体积
5%
20℃
10 mL
60 mL
10%
20℃
19 mL
118 mL
15%
20℃
28 mL
175 mL
5%
35℃
28 mL
60 mL
10%
35℃
72 mL
118 mL
15%
35℃
103 mL
175 mL
[来源:Z,xx,k.Com]
(1)分析实验数据得出:一定质量的某种金属和同体积盐酸反应,影响金属和酸反应快慢的主要因素有________、________。
(2)可以通过比较________实验数据来确定金属和酸反应的快慢。
(3)过量锌粒加入盐酸中,反应开始的一段时间,反应速率逐渐加快,而不是逐渐减慢。请分析原因________________。
解析 (1)从实验数据可以看出当温度相同时,盐酸溶液的浓度越大,单位时间内产生的气体越多;当盐酸溶液浓度相同时,温度越高,单位时间内产生的气体越多。因此影响金属和酸反应快慢的主要因素是盐酸溶液浓度和反应时溶液的温度。(2)相同时间内产生的气体越多,说明反应越快。(3)反应开始后溶液温度随之升高,盐酸的浓度随之减小,但通过比较表中数据可以看出温度对反应速率的影响比盐酸溶液浓度对反应速率的影响要大,因此反应速率逐渐加快。
答案 (1)盐酸溶液浓度 反应时溶液温度 (2)反应开始到2分钟产生的气体体积(或相同时间内产生的气体体积) (3)温度对反应速率的影响大于盐酸溶液浓度对反应速率的影响
例2 化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。
【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响?
【作出猜想】a.可能与金属本身的性质有关
b.可能与盐酸的浓度有关
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨。