Question

18．某研究小組為比較鋁和鐵的金屬性強弱，設計了如圖1所示裝置．

（1）實驗時除要保證甲中溫度和浸入液面下金屬板的表面積相同外，溶液濃度也應該相同．
（2）實驗測得產(chǎn)生氣體的速率與時間的關系如圖2所示，則t₁-t₂時間內速率逐漸增大的主要影響因素是A，t₂-t₃速率逐漸減小的主要影響因素是B．
A．溫度    B．濃度  C．壓強
（3）已知甲中盛有20mL 1mol/L的稀硫酸，當鐵絲插入溶液中2min后，測得量筒內收集到的水折合成標準狀況下H₂的體積為224mL，則該時間段內反應速率v（H₂SO₄）=0.25 mol•L^-1•min^-1．

Answer 1

分析 （1）要比較鋁和鐵的金屬性強弱時，實驗中只有金屬不同，其它條件都必須完全相同才能得出結論；
（2）溫度、溶液中氫離子濃度都影響反應速率，酸和金屬的置換反應是放熱反應，相當于溶液溫度升高，升高溫度反應速率增大，根據(jù)濃度和溫度對反應速率影響相對大小分析；
（3）根據(jù)H原子守恒計算反應的硫酸物質的量，再根據(jù)v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$計算硫酸反應速率．

解答 解：（1）要比較鋁和鐵的金屬性強弱時，實驗中只有金屬不同，其它條件都必須完全相同才能得出結論，所以溶液的濃度也必須相同，故答案為：溶液的濃度；
（2）溫度、溶液中氫離子濃度都影響反應速率，酸和金屬的置換反應是放熱反應，相當于溶液溫度升高，升高溫度反應速率增大，t₁-t₂時間內，溫度逐漸升高而氫離子濃度逐漸降低，而速率逐漸增大，說明反應速率的主要影響因素是溫度，t₂-t₃速率逐漸減小，說明反應速率的主要影響因素是氫離子濃度，
故答案為：A；B；
 （3）n（H₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據(jù)H原子守恒得參加反應的n（H₂SO₄）=n（H₂）=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，則v（H₂SO₄）=$\frac{\frac{0.01mol}{0.02L}}{2min}$=0.25mol/（L•min），
故答案為：0.25．

點評 本題以鐵和稀硫酸的反應為載體考查性質實驗方案設計，涉及反應速率計算、反應速率影響因素等知識點，為高頻考點，難點是（2）題分析，要考慮溫度、濃度對反應速率綜合影響，題目難度不大．