Question

10．小丹同學在學習酸的性質(zhì)時，從同一卷鎂帶中剪取相等的兩根鎂帶，分別與室溫下H⁺濃度相同的稀鹽酸、稀硫酸反應．觀察發(fā)現(xiàn)：鎂帶在稀鹽酸中放出氣泡的速率明顯快于在稀硫酸中放出氣泡的速率．
【查閱資料】
（1）金屬與酸發(fā)生置換反應，其本質(zhì)是金屬單質(zhì)與H⁺反應．
（2）生產(chǎn)H₂速率主要取決于：①金屬的表面積　�、谌芤褐蠬⁺濃度　�、蹨囟鹊葪l件．
（3）H⁺的濃度與1L溶液中H⁺數(shù)目成正比．
（4）溶液中除H⁺外的其它離子可能會影響反應速率．
【提出問題】
①小丹同學在進行上述實驗時，控制了鎂帶與酸反應的哪幾個條件？（回答兩條即可）金屬的表面積，溶液中H⁺濃度；
②上述反應中Cl^-、SO₄^2-如何影響反應速率？
【猜想假設】
Ⅰ、Cl^-促進了鎂與酸的反應，SO₄^2-對反應無影響．
Ⅱ、SO₄^2-抑制了鎂與酸的反應，Cl^-對反應無影響．
Ⅲ、硫酸根抑制了鎂與酸的反應，氯離子加速了鎂與酸的反應．
請回答問題①，完成猜想Ⅲ．
【實驗探究】
為了證明猜想，小丹設計了如下實驗：

實驗編號	鋁片長度	H+濃度相同的酸	反應片刻后添加少量試劑	產(chǎn)生氣泡的速率	結論
A	2cm	5mL	Na2SO4固體	無明顯變化	（結論A）
B	2cm	5mL	（試劑B）	明顯變快	Cl-對反應有促進作用

試劑B是NaCl（化學式）固體．
【結論】
結論A為鈉離子、硫酸根離子對反應無影響．
【反思】
將試劑B改用HCl氣體，不能達到實驗目的，其原因是通入HCl氣體時，形成鹽酸增加了氫離子的濃度，改變了實驗的條件．

Answer 1

分析 通過文字敘述可以看出控制反應速度，就必須控制：①金屬的表面積 ②溶液中H⁺濃度 ③溫度等條件．
假設探究時可組合各種情況解決假設方案，實驗A、B是分別對硫酸根與氯離子的作用進行對比實驗，分別得到要求的結論．

解答 解：【提出問題】①通過題目內(nèi)容可以看出控制反應速度提供了三種方式：：①金屬的表面積 ②溶液中H⁺濃度 ③溫度等條件．
故答案為：金屬的表面積、溶液中H⁺濃度；
【猜想假設】、III．結合觀察發(fā)現(xiàn)：鎂帶在稀鹽酸中放出氣泡的速率明顯快于在稀硫酸中放出氣泡的速率，以及由各種情況進行不同的組合，只能是硫酸根抑制了反應速度，氯離子加速了反應的進行可能是該猜想III．
故答案為：硫酸根抑制了鎂與酸的反應，氯離子加速了鎂與酸的反應；
【實驗探究】、A．實驗是驗證硫酸根對反應的影響，通過現(xiàn)象可得結論B實驗是驗證氯離子的影響，故加入的物質(zhì)應含有氯離子，但又不能引入新的離子，故只能是加入氯化鈉，故填：NaCl；鈉離子、硫酸根離子對反應無影響；
【反思】加氯化氫氣體時使溶液中氫離子增加，改變了實驗條件，不可�。�
故答案為：通入HCl氣體時，形成鹽酸增加了氫離子的濃度，改變了實驗的條件．

點評 此題是進行探究性設計的一道典型題，為學生認識探究過程提供了思路，對培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力有很大的幫助．