Question

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究．
实验一：他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L），设计实验方案来研究影响反应速率的因素．甲同学研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2mol/L硫酸于试管中； ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg．	反应快慢： Mg＞Fe＞Cu	反应物的性质越活泼，反应速率越快．

（1）甲同学的实验目的是

 

；要得出正确的实验结论，还需控制的主要实验条件是

 

．
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用右图装置进行定量实验．完成该实验应选用的实验药品是

 

；应该测定的实验数据是

 

．
实验二：某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H⁺浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快．他决定对其原因进行探究．填写下列空白：
①该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：
原因Ⅰ：Cl^-对反应具有促进作用，而SO₄^2-对反应没有影响；
原因Ⅱ：

 

；
原因Ⅲ：Cl^-对反应具有促进作用，而SO₄^2-对反应具有阻碍作用；
原因Ⅳ：Cl^-、SO₄^2-均对反应具有促进作用，但Cl^-影响更大；
原因Ⅴ：

 

．
②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论．他取了两片纯度、质量、表面积均相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c（H⁺）相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中．
a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体，观察反应速率是否变化．
b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na₂SO₄或K₂SO₄固体，观察反应速率是否变化．
若观察到实验a中

 

，实验b中

 

，则说明原因Ⅲ是正确的．依此类推．该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl^-对反应具有加速作用．

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：实验设计题

分析：（1）根据表中数据可知，硫酸的浓度相同，不同金属的规格相同，说明实验目的是探究反应物本身对反应速率的影响；影响反应速率的还有温度，所以应该使反应温度相同；
（2）金属和酸反应生成氢气，根据v=

△V

△t

确定测定量；
①原因II：根据原因Ⅰ提出相反猜想；原因V：根据原因Ⅳ提出相反猜想；
②根据原因Ⅲ推测；根据原因Ⅲ推测．

解答： 解：（1）根据表中的信息得出该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响；温度对化学反应速率的影响较大，故根据控制变量法，要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是保持温度相同，
故答案为：探究反应物本身的性质对反应速率的影响；温度相同；
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图装置进行定量实验，图1中药品是金属和酸，浓硫酸和铁发生钝化现象而影响判断，所以完成该实验应选用的实验药品是Mg（或Fe）和 0.5mol/L、2mol/L稀硫酸，根据v=

△V

△t

知应该测定的实验数据是测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间，
故答案为：Mg（或Fe）和0.5 mol/L硫酸和2 mol/L硫酸；测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间；
①原因II：根据原因Ⅰ是Cl^-对反应具有促进作用，而SO₄^2-对反应没有影响提出相反猜想，故答案为：Cl^-对反应没有影响，而SO₄^2-对反应具有阻碍作用；
原因V：根据原因ⅣCl^-、SO₄^2-均对反应具有促进作用，但Cl^-影响更大提出相反猜想，故答案为：Cl^-、SO₄^2-均对反应具有阻碍作用，但Cl^-影响更小（或SO₄^2-影响更大）；
②根据原因ⅢCl^-对反应具有促进作用，而SO₄^2-对反应具有阻碍作用推测，应为观察到实验a中反应速率加快，实验b中反应速率减慢，则说明原因Ⅲ是正确的；
故答案为：反应速率加快；反应速率减慢．

点评：本题以化学反应速率的影响因素为载体，侧重考查学生猜想、比较、分析、创新、发散思维的能力，难度较大，需认真、细心分析才能正确解答．