题目内容

某研究性学习小组成员,利用稀硫酸与某金属的反应来探究影响化学反应速率的因素,下表是研究过程中记录的实验数据(表中某些数据记录已模糊不清,个别数据已丢失).
实验
序号
金属
质量(g)
金属
状态
c(H2SO4)(mol/L) V(H2SO4
(mL)
溶液温度(℃) 金属消失的
时间(s)
1 0.10 0.5 50 20 34 500
2 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50
3 0.10 0.7 50 20 36 数据模糊
4 0.10 0.8 50 20 35 200
5 0.10 粉末 0.8 50 20 36 数据模糊
6 0.10 1.0 50 20 35 数据模糊
7 0.10 1.0 50 35 数据模糊 50
8 0.10 1.1 50 20 34 100
9 0.10 1.1 50 数据丢失 44 40
若实验操作、数据记录均是正确的,试分析上述数据回答下列问题:
(1)该实验主要是探究
金属表面积、硫酸溶液浓度、反应温度
金属表面积、硫酸溶液浓度、反应温度
对反应速率的影响.
(2)经仔细辨认,模糊的数据疑为25、50、125、250,试将这些疑似数据填入表中,使实验数据较为合理.
(3)试猜测实验9反应前溶液的温度约为
30
30
℃.推测的依据是
等量的金属和酸反应放出的热量基本相同,使等量的溶液温度升高约15℃
等量的金属和酸反应放出的热量基本相同,使等量的溶液温度升高约15℃
分析:(1)根据实验的条件找出相同的、不同的物理量,出现不同的物理量则是要探究的条件.金属的质量相同但状态不同,则探究其接触面积与反应速率的关系;硫酸的体积相同但浓度不同,所以考查了其浓度对反应速率的影响;溶液温度不同,所以探究温度对反应速率的影响;
(2)对比实验的异同,比较反应速率,结合外界条件对反应速率的影响可得出模糊的数据;
(3)等量的金属参加反应时,放出的热量相同,则溶液温度升高的数值应和其它实验相同,以此判断.
解答:解:(1)根据实验的条件找出相同的、不同的物理量,出现不同的物理量则是要探究的条件.金属的质量相同但状态不同,则探究其接触面积与反应速率的关系;硫酸的体积相同但浓度不同,所以考查了其浓度对反应速率的影响;溶液温度不同,所以探究温度对反应速率的影响.将三者影响因素综合考虑,可得出如下结论,金属表面积越大,反应速率越快;硫酸浓度越大,反应速率越快;温度越高,反应速率越快,
故答案为:金属表面积、硫酸溶液浓度、反应温度;
(2)实验1和3相比较,3浓度较大,反应速率较大,所用时间应小于500s,实验3和4相比较,实验3浓度较小,则所用时间应大于200s,则实验3模糊数据应为250,实验5与实验2相比较,金属表面积相等,但实验5浓度较大,反应速率应较大,则实验5时间应小于50,应为25s,实验6与实验4相比较,实验6浓度较大,反应速率较大,所用时间应小于200s,与实验8相比较,浓度较小,所用时间应大于100s,则实验6模糊数据应为125,等量的金属参加反应时,放出的热量相同,则溶液温度升高的数值应和其它实验相同,则实验7的模糊数据应为50,
故答案为:
(3)等量的金属和酸反应放出的热量基本相同,有表中数据可知使等量的溶液温度升高约15℃,则实验9反应前溶液的温度约为30℃,
故答案为:30;等量的金属和酸反应放出的热量基本相同,使等量的溶液温度升高约15℃.
点评:本题考查化学反应速率的实验探究,题目难度中等,本题注意分析表中数据的异同,结合浓度、温度以及固体表面积的大小进行比较,得出结论.
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