Question

某课外兴趣小组欲探究铝与盐酸反应的能量变化以及影响化学反应速率的因素．做如下实验，请填写下列空白：
（1）实验用品：具支试管、量筒、镊子、乳胶管、玻璃导管、水槽、温度计、单孔橡皮塞；稀盐酸（4mol/L）、铝片、铝粒、铝粉、水
（2）实验装置（图中铁架台等夹持仪器略去）
（3）实验方法
①按如图所示连接好实验仪器，检查装置的气密性．
②在试管中加入2mL稀盐酸．测量试管中溶液的温度．
③为防止铝刚加入试管时产生的气体逸出，实验中最好选取    （填铝片、铝粒、铝粉），具体的操作方法是    ．
④收集并测量产生的气体体积并记录对应的时间．
（4）数据处理及问题讨论
①观察温度计读数的变化可知该反应是    （填吸热反应或放热反应），由    能转化    能．
②实验结束后，小组成员将产生氢气的体积与时间作了如右图．
③在OE、EF、FG段中所收集气体最多的是    段，表示化学反应速率最快的是    段．影响EF段速率变化主要因素是    ；影响FG段速率变化主要因素是    ．

Answer

（3）③根据固体反应物表面积与反应速率的关系判断．
（4）①根据温度变化判断反应类型及能量间的转化．
③根据图象斜率判断反应速率的大小；根据纵坐标的高低判断收集气体的多少；根据外界条件对化学反应速率的影响推测速率变化的原因．
【解析】
（3）③固体反应物表面积越大反应速率越快，为了减小反应速率所以选铝粒；操作方法是：先加铝粒，然后先扭开导气管活塞，再将稀盐酸从球形漏斗中加入至浸没铝粒为止，关闭活塞待用．
故答案为：铝粒；先加铝粒，然后先扭开导气管活塞，再将稀盐酸从球形漏斗中加入至浸没铝粒为止，关闭活塞待用．
（4）①根据温度变化知，该反应是放热反应，化学能转变成热能．
故答案为：放热反应；化学能转变成热能．
③根据纵坐标的高低判断收集气体的多少，纵坐标越高，收集的气体越大，所以是FG段；
根据图象斜率判断反应速率的大小，斜率越大，反应速率越快，所以是EF段；
影响EF段速率变化主要因素是：该反应是放热反应，温度越高，反应速率越快，所以温度的改变是改变反应速率的主要原因；
影响FG段速率变化主要因素是：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，浓度越小，反应速率越小，所以浓度的改变是改变反应速率的主要原因；
故答案为：FG段；EF段；该反应是放热反应，温度升高，反应速率加快；随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小．