Question

17．在学习酸的性质的实验中，小明发现铁锈与盐酸和铁锈与硫酸反应的速率不同，引发了他的兴趣，于是对“铁锈和酸反应的快慢与什么因素有关”的课题展开探究，如表是他分别用相同质量的铁锈和足量稀盐酸、硫酸反应的实验数据：

实验编号	盐酸的质量分数/%	反应温度/℃	铁锈消失的时间/s
①	6	20	240
②	10	20	115
实验编号	硫酸的质量分数/%	反应温度/℃	铁锈消失的时间/s
③	6	20	310
④	10	20	155

（1）写出铁锈与盐酸的反应方程式Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（2）实验②和④表明，该反应的快慢与酸的种类有关；
（3）随后他在铁锈与硫酸反应的试管中加入少量盐酸，发现反应明显加快．
【发现问题】为什么反应明显加快呢？
【提出假设】可能是盐酸中某种微粒加快了反应，你猜测是（填盐酸中微粒的符号）H⁺‘
【设计实验】请设计一个合理的实验来验证你的假设在铁锈与硫酸反应的试管中加入少量氯化钠溶液，观察反应速率的快慢．
（4）铁锈和酸反应的快慢还与什么因素有关？请作出你的假设并设计一个与上述方法不同的实验方案，并写明实验原理．（写出简要的步骤、现象、结论）

Answer 1

分析 （1）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可．
（2）根据表格信息来分析；
（3）根据盐酸中存在的离子来分析；可根据加入含有氯离子的化合物的溶液观察反应速率快慢来分析；
（4）反应速率的快慢还可能与铁锈和酸的接触面积有关．

解答 解：（1）铁锈的主要成分是氧化铁，与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式是：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．故填：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O；
（2）由表格信息可知，酸的种类不同，导致了反应快慢有着区别；故填：酸的种类；
（3）盐酸中存在氢离子和氯离子，其中加快反应速率的离子是氢离子，故填：H⁺；
在铁锈与硫酸反应的试管中加入少量氯化钠溶液，发现反应速率没有改变，说明不是其中的氯离子所起的作用，故填：在铁锈与硫酸反应的试管中加入少量氯化钠溶液，观察反应速率的快慢；
（4）铁锈与酸的接触面积也可能会影响反应的速率，故填：将长短相同、粗细不同的两根生锈的铁丝放入等体积、等溶质质量分数的稀盐酸中，观察现象．发现细铁丝表面的铁锈很快就被除去，而粗铁丝表面的铁锈较慢，故可推断出铁锈和酸反应的快慢还与铁锈与酸的接触面积有关．

点评 本题是通过控制不同的量来探究能够影响反应速度的因素的，这类似于物理上所学的控制变量法来解决问题，我们在解答时要注意仔细分析比较，从而得出正确的解答