题目内容
【题目】等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在相同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1。
组别 | 盐酸的溶质质量分数 | 温度（℃） |
① | 7 | 30 |
② | 10 | 50 |
③ | 7 | 20 |
④ | 10 | 30 |
（1）请写出铁粉稀盐酸反应的化学方程式。
（2）由实验（填组别）可知，温度对于金属与酸反应速率的影响是。
（3）图1中表示第3组实验的曲线是。
（4）[进一步探究]图甲、图乙为利用数字化仪器测得的室温下足量的三种金属片分别与200ml100℅的稀盐酸反应产生氢气的量。（产生氢气的量由气体压强表示，在等温条件下，产生氢气体积与装置内压强成正比）。
①实验中你认为，还要控制的变量是。
②由图乙，你得出的反应物的量与生成的气体体积的关系是。
（5）[拓展提高]下图为测得的室温下足量的镁片与20ml110℅的稀盐酸反应产生氢气的量与时间关系曲线，发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大，请分析可能的原因（至少答两点）。
①。
②。
【答案】
（1）Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
（2）1、3或2、4；相同条件下，温度越高，金属与酸反应速度越快
（3）d
（4）金属的颗粒大小；足量的不同金属分别与相同的体积相同质量分数的相同的酸充分反应，生成氢气质量相等
（5）反应放热、使气体膨胀；氢气中混入了氯化氢气体
【解析】(1)铁粉溶解于稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑；(2)要比较温度对反应快慢的影响，就要选择相同的金属与相同浓度的盐酸，在不同温度下的反应，因此选择的对比组是1、3或2、4；(3)①影响反应速率的外界因素除浓度、温度及压强外，金属的颗粒大小也是主要影响因素，故还要控制的变量是金属的颗粒大小；②由图乙所示可知，当金属过量时最终生成的氢气量相等，即足量的不同金属分别与相同的体积相同质量分数的相同的酸充分反应，生成氢气质量相等。[拓展提高]由图示可知氢气的生成量，实际值比通过计算得到的理论值偏大，最有可能的原因是：①反应放热、使气体膨胀；②盐酸有挥发性，氢气中混入了氯化氢气体。本题是控制变量法的具体应用，控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的科学方法之一，这一方法可以使研究的问题简单化。通过控制变量法可以对影响实验结果的多个因素逐一进行探究，然后再总结出结论，这一思想是初中化学中的一种主要探究方式。(2)要比较温度对反应快慢的影响，就应该选择只有一个变量的组别，即就要选择相同的金属与相同浓度的盐酸，在不同温度下的反应，因此选择的对比组是1、3或2、4；(3)①影响反应速率的外界因素还有金属的颗粒大小；②由于金属与酸反应所产生的氢气全部来源于酸，所以由图乙所示可知，当金属过量时最终生成的氢气量相等，即足量的不同金属分别与相同的体积相同质量分数的相同的酸充分反应，生成氢气质量相等。【拓展提高】可知氢气的生成量，实际值比通过计算得到的理论值偏大，有可能是增加了新的气体，有可能是气体的体积膨胀了，所以原因是：①反应放热、使气体膨胀；②盐酸有挥发性，氢气中混入了氯化氢气体。
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