Question

11．小組同學將銅片加入稀硝酸，發(fā)現(xiàn)開始時反應非常慢，一段時間后反應速率明顯加快．該小組通過實驗探究其原因．請你和探究小組完成下列問題：
（1）提出合理假設．該實驗中反應速率明顯加快的原因可能是AC．
A．反應放熱導致溫度升高　　          B．壓強增大
C．生成物的催化作用　　　　　　　D．反應物接觸面積增大
（2）初步探究測定實驗過程中不同時間溶液的溫度，結(jié)果如表：

時間/min	0	5	10	15	20	25	35	50	60	70	80
溫度/℃	25	26	26	26	26	26	26.5	27	27	27	27

根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)規(guī)律，結(jié)合實驗假設你能得出的結(jié)論是溫度不是反應速率明顯加快的主要原因．
（3）進一步探究．查閱文獻了解到化學反應的產(chǎn)物（含中間產(chǎn)物）可能對反應有催化作用．為此，請你完成以下實驗設計（將表格和實驗目的補充完整）：

實驗 編號	銅片 質(zhì)量/g	0.1mol•L-1 硝酸/mL	硝酸銅 溶液/mL	亞硝酸鈉 溶液/mL	水的體積 /mL	實驗目的
①	5	20	0	0	0.5	實驗①和②探究Cu2+對實驗的影響；實驗①和③探究亞硝酸根的影響．
②	5	20	0.5	0	0
③	5	20	0	X	0

表中X的值為，實驗①和②探究Cu²⁺對實驗的影響．

Answer 1

分析 （1）將銅片放入稀硝酸不再有其他操作，故接觸面積是不需要列入合理假設的，由于反應物是固液體系，故壓強也是不需要列入合理假設的．剩下的因素中，考慮溫度和催化劑的影響；
（2）驗證溫度對速率的影響，獲得實驗數(shù)據(jù)后可以獲得一系列結(jié)論，如果把它放在整個實驗探究中去理解可知最重要的結(jié)論是反應液溫度上升不是反應速率明顯加快的主要原因；
（3）對比實驗中溶液的總體積應相同；當探究進入到產(chǎn)物催化作用的研究，還是要從合理假設開始，從離子方程式看，新增的物質(zhì)只有銅離子，故銅離子的影響應列入合理假設，另一種中間產(chǎn)物亞硝酸根的影響是試題提示的，然后才是針對每一個具體的探究目的設計對比實驗．

解答 解：（1）除了將銅片放入稀硝酸不再有其他操作，故接觸面積是不需要列入合理假設的，由于反應物是固液體系，故壓強也是不需要列入合理假設的．剩下的因素中，溫度要成為影響因素的前提是反應過程中體系溫度升高，當然還有催化劑的影響，故答案為：AC；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，隨著反應的進行，反應速率明顯加快，但溫度變化不大，所以溫度不是反應速率明顯加快的主要原因；
故答案為：溫度不是反應速率明顯加快的主要原因；
（3）對比實驗中溶液的總體積應相同，三個實驗的總體積應為20.5mL，則X的值應為0.5mL；探究進入到產(chǎn)物催化作用的研究，還是要從合理假設開始，從離子方程式看，新增的物質(zhì)只有銅離子，故銅離子的影響應列入合理假設（體系中一直存在NO₃^-，故NO₃^-不應列入合理假設；NO不溶于水立即逸出也不應列入合理假設），另一種中間產(chǎn)物亞硝酸根的影響是試題提示的，然后才是針對每一個具體的探究目的設計對比實驗．由于探究是不是這種新增物質(zhì)導致反應速率加快，因此對比的重點是有和無，而不是含量的多少，故作為對照的實驗①除了銅片和稀硝酸不應該再引入其他物質(zhì)，
故答案為：

實驗 編號	銅片 質(zhì)量/g	0.1mol•L-1 硝酸/mL	硝酸銅 溶液/mL	亞硝酸鈉 溶液/mL	水的體積 /mL	實驗目的
①						實驗①和②探究 Cu2+對實驗的影響；實驗①和③探究亞硝酸根的影響．
②
③				0.5

點評 本題主要考查酸與銅反應的探究，為高頻考點，側(cè)重學生的分析能力和實驗能力的考查，解答實驗探究時要注意盡可能的把題中的能夠影響化學反應的因素找出，然后再利用控制變量法來進行判斷，最后得出答案，難度中等．