题目
2023新变化：某化学兴趣小组对金属和酸的反应进行了探究。【实验1】利用以下试剂，对影响化学反应速率的因素开展探究活动。提供的试剂：6%稀盐酸、10%稀盐酸、铝粉、铁粉、铁片。【提出问题】影响化学反应速率的因素有哪些？【猜想与假设】(1)猜想1：物质的性质；猜想2：反应的温度；猜想3：反应物之间的接触面积；猜想4:______。【实验探究】(2)为验证猜想3，同学们利用压强传感器采用如图甲实验装置进行实验，测得的数据整理成图像后如图乙所示。完成该实验需要选用的药品是______；写出发生反应的化学方程式______。↑气压-|||-传感器 采集信息 A-|||-π 形成图像 B-|||-稀盐酸-|||-5mL10%-|||-0 时间-|||-甲 乙(3)请你设计实验验证猜想4:______。【实验2】同学们查阅资料发现工业上常用铁罐车运输浓硫酸，为探究铁能否与浓硫酸反应，取一打磨过的铁片先放入浓硫酸中，一段时间后将铁片取出，用水冲洗干净后，放入硫酸铜溶液中，观察铁片表面没有明显现象。(4)常温下铁______(选填“能”或“不能”)与浓硫酸反应。(5)运输浓硫酸的铁罐车能否用水冲洗？请回答并分析原因______。【拓展应用】(6)在做金属与酸反应、金属与盐溶液反应的实验前，要打磨金属，其目的是______。
$2023$新变化：某化学兴趣小组对金属和酸的反应进行了探究。
【实验$1$】利用以下试剂，对影响化学反应速率的因素开展探究活动。
提供的试剂：$6\%$稀盐酸、$10\%$稀盐酸、铝粉、铁粉、铁片。
【提出问题】影响化学反应速率的因素有哪些？
【猜想与假设】
$(1)$猜想$1$：物质的性质；猜想$2$：反应的温度；猜想$3$：反应物之间的接触面积；猜想$4:$______。
【实验探究】
$(2)$为验证猜想$3$，同学们利用压强传感器采用如图甲实验装置进行实验，测得的数据整理成图像后如图乙所示。完成该实验需要选用的药品是______；写出发生反应的化学方程式______。
$(3)$请你设计实验验证猜想$4:$______。
【实验$2$】同学们查阅资料发现工业上常用铁罐车运输浓硫酸，为探究铁能否与浓硫酸反应，取一打磨过的铁片先放入浓硫酸中，一段时间后将铁片取出，用水冲洗干净后，放入硫酸铜溶液中，观察铁片表面没有明显现象。
$(4)$常温下铁______$(选填“能”或“不能”)$与浓硫酸反应。
$(5)$运输浓硫酸的铁罐车能否用水冲洗？请回答并分析原因______。
【拓展应用】
$(6)$在做金属与酸反应、金属与盐溶液反应的实验前，要打磨金属，其目的是______。
【实验$1$】利用以下试剂，对影响化学反应速率的因素开展探究活动。
提供的试剂：$6\%$稀盐酸、$10\%$稀盐酸、铝粉、铁粉、铁片。
【提出问题】影响化学反应速率的因素有哪些？
【猜想与假设】
$(1)$猜想$1$：物质的性质；猜想$2$：反应的温度；猜想$3$：反应物之间的接触面积；猜想$4:$______。
【实验探究】
$(2)$为验证猜想$3$，同学们利用压强传感器采用如图甲实验装置进行实验，测得的数据整理成图像后如图乙所示。完成该实验需要选用的药品是______；写出发生反应的化学方程式______。
$(3)$请你设计实验验证猜想$4:$______。
【实验$2$】同学们查阅资料发现工业上常用铁罐车运输浓硫酸，为探究铁能否与浓硫酸反应，取一打磨过的铁片先放入浓硫酸中，一段时间后将铁片取出，用水冲洗干净后，放入硫酸铜溶液中，观察铁片表面没有明显现象。
$(4)$常温下铁______$(选填“能”或“不能”)$与浓硫酸反应。
$(5)$运输浓硫酸的铁罐车能否用水冲洗？请回答并分析原因______。
【拓展应用】
$(6)$在做金属与酸反应、金属与盐溶液反应的实验前，要打磨金属，其目的是______。
题目解答
答案
（1）由提供的试剂及猜想$1\sim 3$可知，影响化学反应速率的因素还有反应物的浓度，即为猜想$4$。
$(2)$①为验证反应物之间的接触面积影响化学反应速率，需要设计对比实验，题图中已选用$10\%$稀盐酸，则还需要选用的药品是等质量的铁粉和铁片；
②铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：$Fe+2HCl=FeCl_{2}+H_{2}\uparrow $；
$(3)$验证猜想$4$即反应物的浓度会影响化学反应速率，可设计如下实验：取等质量、表面积相同的铁片分别装入两支试管中，分别加入等量的$6\%$稀盐酸、$10\%$稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度；
$(4)$铁与硫酸铜溶液反应，会观察到铁片表面有红色固体析出，由【实验$2$】现象可知，加入硫酸铜溶液的铁片表面没有明显现象，说明没有发生铁与硫酸铜的反应，铁片表面有其他物质阻止反应，从而证明铁与浓硫酸发生反应生成了新物质；
$(5)$运输浓硫酸的铁罐车不能用水冲洗，是因为用水冲洗后，浓硫酸变稀，铁和稀硫酸不断反应，导致铁罐车被腐蚀；
$(6)$在做金属与酸反应、金属与盐溶液反应的实验前，要打磨金属，其目的是除去金属表面的氧化膜。
故答案为：（1）反应物的浓度。
$(2)$等质量的铁粉和铁片；$Fe+2HCl=FeCl_{2}+H_{2}\uparrow $。
$(3)$取等质量、表面积相同的铁片分别装入两支试管中，分别加入等量的$6\%$稀盐酸、$10\%$稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度。
$(4)$能。
$(5)$不能用水冲洗，因为用水冲洗后，浓硫酸变稀，铁和稀硫酸不断反应，导致铁罐车被腐蚀。
$(6)$除去金属表面的氧化膜。
$(2)$①为验证反应物之间的接触面积影响化学反应速率，需要设计对比实验，题图中已选用$10\%$稀盐酸，则还需要选用的药品是等质量的铁粉和铁片；
②铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：$Fe+2HCl=FeCl_{2}+H_{2}\uparrow $；
$(3)$验证猜想$4$即反应物的浓度会影响化学反应速率，可设计如下实验：取等质量、表面积相同的铁片分别装入两支试管中，分别加入等量的$6\%$稀盐酸、$10\%$稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度；
$(4)$铁与硫酸铜溶液反应，会观察到铁片表面有红色固体析出，由【实验$2$】现象可知，加入硫酸铜溶液的铁片表面没有明显现象，说明没有发生铁与硫酸铜的反应，铁片表面有其他物质阻止反应，从而证明铁与浓硫酸发生反应生成了新物质；
$(5)$运输浓硫酸的铁罐车不能用水冲洗，是因为用水冲洗后，浓硫酸变稀，铁和稀硫酸不断反应，导致铁罐车被腐蚀；
$(6)$在做金属与酸反应、金属与盐溶液反应的实验前，要打磨金属，其目的是除去金属表面的氧化膜。
故答案为：（1）反应物的浓度。
$(2)$等质量的铁粉和铁片；$Fe+2HCl=FeCl_{2}+H_{2}\uparrow $。
$(3)$取等质量、表面积相同的铁片分别装入两支试管中，分别加入等量的$6\%$稀盐酸、$10\%$稀盐酸，观察产生气泡的剧烈程度。
$(4)$能。
$(5)$不能用水冲洗，因为用水冲洗后，浓硫酸变稀，铁和稀硫酸不断反应，导致铁罐车被腐蚀。
$(6)$除去金属表面的氧化膜。
解析
考查要点：本题主要考查化学反应速率的影响因素、金属与酸的反应、实验设计与现象分析、实验操作目的等知识点。
解题思路：
- 猜想补充：根据已知猜想和提供的试剂，结合控制变量法，推断缺失的猜想为反应物的浓度。
- 实验设计：验证接触面积的影响需控制变量（如铁粉和铁片），验证浓度影响需设计不同浓度的酸。
- 现象推理：通过后续实验现象（铁片表面无变化）推断铁与浓硫酸反应生成致密氧化膜。
- 实际应用：浓硫酸稀释后与铁反应的危险性，以及实验前打磨金属的目的是去除氧化膜。
第（1）题
关键点：题目已给出猜想1-3，需补充第4个猜想。
分析：提供的试剂中包含不同浓度的盐酸（6%和10%），因此猜想4应为反应物的浓度。
第（2）题
选择药品
关键点：验证接触面积影响需保持其他变量相同。
步骤：
- 选用相同质量的铁粉和铁片（接触面积不同）。
- 配合10%稀盐酸（题目图中已给出）。
化学方程式
反应本质：铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。
方程式：
$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$
第（3）题
验证猜想：设计对比实验，控制浓度变量。
步骤：
- 取等质量、表面积相同的铁片。
- 分别加入等量的6%和10%稀盐酸。
- 观察气泡产生速度差异。
第（4）题
推理逻辑：铁片未与硫酸铜反应，说明表面有致密氧化膜（浓硫酸反应生成）。
结论：常温下铁能与浓硫酸反应。
第（5）题
实际应用：浓硫酸稀释后与铁反应，导致腐蚀。
结论：不能用水冲洗，否则浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应被腐蚀。
第（6）题
实验目的：去除金属表面的氧化膜，确保反应真实发生。
结论：打磨金属是为了除去氧化膜。