题目内容
【题目】常温下，小明同学在练习“金属的化学性质”实验操作时，发现几支试管中冒出气泡的速率有快有慢，于是他与小芳同学一起合作进行如下探究。
【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢？
【猜想与假设】A.可能与酸的浓度有关；B.可能与金属的种类有关；C.可能与金属的形状有关。
【设计并实验】小明和小芳进行如下实验。
实验 编号 | 盐酸的 浓度 | 金属 (均取2 g) | 金属的 形状 | 收集50 mL 氢气所需要 的时间/s |
① | 10% | 镁 | 粉状 | 60 |
② | 10% | 铁 | 片状 | 120 |
③ | 10% | 镁 | 片状 | 102 |
④ | 20% | 铁 | 片状 | 110 |
(1)实验时需将镁片和铁片进行打磨，其目的是____________________________。
(2)写出铁与稀盐酸反应的化学方程式：________________________________。
【收集证据】
(3)要比较金属的种类对反应快慢的影响，应选择的实验编号是________。
【得出结论】通过上述四个实验，你得出的影响金属与酸反应的因素有____________________。
(4)实验①中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是放热反应。实验测得镁与稀盐酸反应中产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示，你认为在t1～t2 时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是_________________， t2～t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是___________________。
【答案】 除去金属表面氧化物，防止干扰实验 2HCl＋Fe===FeCl2＋ H2↑ ②③ 酸的浓度、金属形状、金属种类 镁与盐酸反应放热，溶液温度升高，因此反应速率逐渐加快 镁与盐酸反应消耗了盐酸，盐酸的浓度变小，因此反应速率逐渐减慢
【解析】（1）镁与铁在空气中表面易生成氧化膜，影响气泡冒出的速率，故需要除去金属表面的氧化膜；
（2）铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应方程式为2HCl＋Fe===FeCl2＋ H2↑；
（3）要比较金属的种类对冒出气泡的影响，利用控制变量法，需要将其他的条件控制为相同，实验②③中只有金属的种类不同，其他的条件完全相同，故应该选择②③；由表可知酸的浓度、金属形状、金属种类都会影响冒出气泡快慢；
（4）t1～t2 时间段内镁与盐酸反应放热，溶液温度升高，因此反应速率逐渐加快；t2～t3时间段内镁与盐酸反应消耗了盐酸，盐酸的浓度变小，因此反应速率逐渐减慢；
