Question

影响化学反应速率的因素有很多，某课外兴趣小组用图1所示装置研究化学反应速率的有关问题。
（1）取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使足量的镁条浸入锥形瓶内的稀盐酸中，足量的镁条与一定量稀盐酸反应生成H₂的量和反应时间的关系曲线如图2所示。

①请在上面的方框中画出上述反应的化学反应速率与时间的定性关系曲线。
②已知镁与盐酸的反应是放热反应，从该反应事实和图2所示曲线中你得到的结论是__________。
（2）取两个图1所示的装置，分别量取10.00mL 1mol?L^-1盐酸和醋酸溶液加入两个锥形瓶中，同时将铜丝向下移动，使足量镁条浸入酸中（铜丝不与酸接触），至反应完全结束后，恢复到室温。观察到反应过程中产生H₂的快慢不同，但量筒中水的体积均为VmL。
①操作过程中不让铜丝与酸接触的理由是_________________；
②你认为上述反应速率不相等的原因是______________________。
（3）用铝分别与H⁺浓度相同的稀盐酸和稀硫酸反应时，实验现象明显不同：铝与稀盐酸反应，产生气泡较快；铝与稀硫酸反应，产生气泡较慢。从反应本质看，两者的实验现象应该相同。在不考虑温度变化、药品纯度等的情况下，请你对上述实验现象提出假设，并设计一简单的实验来验证你的假设。
①你的假设是__________________________；
②实验操作和现象：______________________。

Answer 1

（1）①如图3

②在前4min内，温度对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响
（2）①防止形成原电池而干扰实验现象的观察
②酸的浓度相同，但溶液中c（H⁺）不同，因此反应速率不相等
（3）①硫酸根离子对铝与H⁺的反应有抑制作用（或氯离子能促进金属铝跟H⁺的反应）
②在铝与盐酸反应的溶液中加入Na₂SO₄固体，观察到产生气泡变慢（或在铝与稀硫酸反应的溶液中加入NaCl固体，观察到产生气泡变快）（其他答案合理均可）

【试题分析】

（1）外界条件对化学反应速率的影响主要是指：浓度、温度、压强和催化剂。当反应开始时，盐酸中H⁺的浓度最大，反应速率逐渐加快，随着盐酸中H⁺浓度的逐渐减少，反应速率也就慢慢减小。由于镁与盐酸的反应是放热反应，从图2中可以看出在前4min内，温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。

（2）除了外界条件对化学反应速率的影响外，反应物本身的性质对化学反应速率也起决定作用。如本探究中的盐酸与醋酸，前者为强酸，完全电离，溶液中H⁺浓度大，后者为弱酸，部分电离，溶液中H⁺浓度小，故前者反应速率快而后者慢。用铝分别与H⁺浓度相同的稀盐酸和稀硫酸反应时，实验现象明显不同的原因可能是酸根离子的不同而引起化学反应速率的不同。