Question

文献资料表明，某些金属与酸反应存在氯离子效应，即氯离子的存在能加快其反应速率。

（1）某化学小组为了探究氯离子效应，在室温下，进行了如下实验。

记录现象：实验II比实验I产生气泡快。

①实验I主要目的是_____，写出实验I中反应的化学方程式：_____。

②为了说明实验II中反应速率加快是氯离子效应，实验III中X是_____（填标号）。

a．Na₂SO₄溶液    b．Na₂CO₃溶液     c．NaOH溶液     d．H₂O

③上述三个实验还应控制相同的条件是：_____（写两点）。

（2）为了进一步探究温度和氯离子对反应速率的影响，化学小组又在不同温度下进行了两组实验，数据如下表所示（表中“所用时间”是指锌与稀硫酸反应生成15mL氢气所用的时间）。

序号	温度环境（℃）	未加入氯化钠所用时间（s）	加入氯化钠所用时间（s）
1	27	63	32
2	37	59	21
3	47	36	18
4	57	22	11
5	67	15	10
6	77	t	8

④表中数据可得出：温度升高，锌与稀硫酸的反应速率_____（填“变大”或“变小”）。

⑤表中t的数值范围是_____。

⑥由表中数据可知：温度升高，锌与稀硫酸反应的氯离子效应减弱，可能的原因是：_____。

Answer

对照实验 A 稀硫酸的浓度、锌片的大小、锌片形状 变大 t＜15s 温度升高，氢离子运动速率加快

【解析】

（1）①该实验的目的是探究氯离子效应，实验Ⅰ中未加入氯化钠，实验Ⅱ中加入氯化钠，通过实验ⅠⅡ的对比来验证氯离子是否能加快反应速率，故实验Ⅰ的主要目的是：对照实验；

锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：；

②实验Ⅱ中加入的是氯化钠，无法确定是钠离子加快反应速率还是氯离子加快反应速率，故实验Ⅲ中加入的试剂应含有钠离子，验证不是钠离子加快反应速率，同时加入的试剂又不能与硫酸反应。

故选A；

③由控制变量法可知，该实验探究氯离子效应，故变量应为是否加入了氯离子，但是稀硫酸的浓度、锌片的大小、形状应相同，故填：稀硫酸的浓度、锌片的大小、锌片形状；

（2）④由图中数据可知，温度越高，锌与稀硫酸反应生成15mL氢气所用的时间越短，说明温度越高，锌与稀硫酸的反应速率变大；

⑤温度升高，反应速率变大，锌与稀硫酸反应生成15mL氢气所用的时间变短，故t＜15s；

⑥由表中数据可知，温度越高，锌与稀硫酸反应生成15mL氢气所用的时间越短，说明温度越高，锌与稀硫酸反应速率越快，但是温度升高，锌与稀硫酸反应的氯离子效应减弱，可能是温度对反应速率的影响更大，温度升高，氢离子的运动速率加快，反应速率加快，氯离子效应从而减弱，故可能的原因是：温度升高，氢离子运动速率加快。