6. 某小组利用如图所示的装置(装置气密性良好)进行实验。向容积为 20 mL 的硬质玻璃管中加入过量铁粉,再分别滴入等体积的水和氯化钠溶液,一段时间后,打开止水夹,观察到图1中无明显现象,图2中注射器活塞向左移动,下列说法不合理的是 （）


A.图2 注射器活塞向左移动是因为铁生锈消耗了氧气
B.若滴加液体一段时间后,再打开止水夹,活塞均停留在约“6”刻度处
C.此实验能推断出铁生锈需要水的参与
D.通过上述实验可知氯化钠溶液能加快铁的生锈速率

C

【分析】本题是探究铁生锈影响因素的对比实验，解题思路：首先明确铁生锈的原理（铁与氧气、水发生缓慢氧化），再对比图1（滴水）和图2（滴氯化钠溶液）的实验变量，结合实验现象分析各选项：铁生锈消耗氧气会使装置内压强减小，若生锈速率快则压强变化明显，活塞移动；若生锈慢则现象不明显。需注意实验变量是氯化钠溶液，而非水的有无，以此判断选项合理性。
【解析】铁生锈是铁与氧气、水共同作用的缓慢氧化，氯化钠溶液可加快铁锈蚀速率，装置内空气总体积为20mL+10mL=30mL，氧气约占空气体积的1/5，即约6mL，铁生锈消耗氧气会使装置内压强减小。
A选项：图2中活塞向左移动，是因为铁在氯化钠溶液中生锈速率加快，消耗了装置内氧气，导致装置内压强小于外界大气压，活塞左移，该选项合理。
B选项：装置内总空气体积为30mL，消耗氧气约6mL，注射器原刻度为10mL，消耗氧气后装置内压强减小，打开止水夹后注射器活塞会移动，结合实验逻辑，该选项描述合理。
C选项：两个实验均滴加了含水的液体（图1为水，图2为氯化钠溶液），实验变量是氯化钠溶液，因此无法推断铁生锈需要水的参与，该选项不合理。
D选项：图1无明显现象，图2活塞移动，说明氯化钠溶液能加快铁的生锈速率，该选项合理。
【答案】C
【知识点】铁生锈的条件、影响铁生锈速率的因素
【点评】本题通过对比实验考查铁生锈的相关知识，需准确识别实验变量，结合压强变化分析现象，易错点是误将“氯化钠溶液”作为水的有无变量，错判铁生锈的条件。
【难度系数】0.5

7. (2025·唐山月考)室温时,利用压强传感器研究质量相同的镁片和锌片分别与等浓度、等质量稀盐酸反应的实验如图甲,压强传感器测得装置内压强随时间的变化关系如图乙,已知镁与稀盐酸的反应速率比锌快。下列说法正确的是


A.根据压强变化推测两个反应都有热量放出
B.反应结束后 Zn 一定有剩余
C.曲线②是 Mg 与稀盐酸反应的压强变化曲线
D.曲线①的压强上升比曲线②高,说明①产生 $\ce{H_{2}}$ 总量更多

A

【分析】
要解决本题，需结合镁、锌与稀盐酸反应的核心规律：①金属活动性：Mg＞Zn，Mg与稀盐酸反应速率更快，且反应放热；②装置内压强变化的原因：反应生成氢气会增大压强，反应放热使装置温度升高，也会增大压强，反应结束后温度冷却，压强会回落；③等质量的Mg、Zn与等浓度稀盐酸反应时，压强变化还与反应速率、放热程度相关，并非仅由氢气总量决定。接下来逐一分析选项。
【解析】
A选项：反应过程中压强先升高，反应结束后压强回落至接近初始压强，说明反应过程中装置温度升高，证明两个反应都有热量放出，该选项正确；
B选项：题目未明确稀盐酸的量，若稀盐酸过量，Mg、Zn均完全反应；若稀盐酸不足，Mg、Zn可能都剩余，也可能仅其中一种剩余，无法确定Zn一定有剩余，该选项错误；
C选项：Mg反应速率比Zn快，相同时间内产生氢气更多，压强上升更快，因此曲线①是Mg与稀盐酸反应的压强变化曲线，曲线②是Zn的，该选项错误；
D选项：曲线①压强上升更高，是因为Mg反应速率快且反应放热更多，导致反应初期压强升高更明显，并非产生H₂总量更多，等质量的Mg产生H₂总量比Zn多，该选项错误；
【答案】
A
【知识点】
金属与酸反应、化学反应中的能量变化
【点评】
本题结合压强传感器的实验图像，考查金属与酸反应的规律，需掌握金属活动性对反应速率的影响、反应放热对压强的影响，以及反应中量的关系，是化学实验与理论结合的典型题目。
【难度系数】
0.6

8. 向盛有 100 g 硫酸铜溶液的烧杯中加入铁粉，烧杯中固体质量随加入铁粉质量的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是 （）


A.加入 5 g 铁粉充分反应后,溶液中只含有一种金属阳离子
B.加入 5.6 g 铁粉充分反应后,溶液变成浅绿色
C.M 点表示铁与硫酸铜恰好完全反应
D.N 点对应的固体成分是铜和铁

A

【分析】
要解决本题，需先明确铁与硫酸铜的反应：$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$，该反应中每56份质量的铁反应会生成64份质量的铜，固体质量会增加。结合图像，M点加入5.6g铁粉时，固体质量为6.4g，通过化学方程式计算可知，5.6g铁恰好完全反应生成6.4g铜，因此M点是铁与硫酸铜恰好完全反应的节点。再逐一分析选项：加入铁粉质量小于5.6g时，铁不足，硫酸铜过量；等于5.6g时恰好反应；大于5.6g时铁粉过量。
【解析】
根据反应$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$，56g Fe反应生成64g Cu，因此5.6g Fe恰好完全反应生成6.4g Cu，对应图像中M点，即铁与硫酸铜恰好完全反应。
选项A：加入5g铁粉，铁的质量小于5.6g，说明铁不足，硫酸铜有剩余，此时溶液中的金属阳离子为生成的$\ce{Fe^{2+}}$和未反应的$\ce{Cu^{2+}}$，并非只有一种，该说法错误；
选项B：加入5.6g铁粉恰好完全反应，生成$\ce{FeSO_{4}}$，$\ce{FeSO_{4}}$溶液呈浅绿色，该说法正确；
选项C：M点对应加入5.6g铁粉时，固体质量恰好等于生成铜的质量，说明铁与硫酸铜恰好完全反应，该说法正确；
选项D：N点在M点之后，加入的铁粉过量，因此固体成分是反应生成的铜和剩余的铁，该说法正确。
【答案】
A
【知识点】
金属活动性、化学方程式计算、溶液组成
【点评】
本题结合图像考查金属与盐溶液的反应，需根据反应中固体质量变化判断反应程度，逐一分析选项即可，需注意反应后溶液中的离子种类和固体成分的判断。
【难度系数】
0.5

9. 某兴趣小组设计以下实验探究影响金属与酸反应快慢的因素。
【实验一】取四份等质量的铁分别与足量的盐酸进行反应,实验条件如下表所示;下图为反应时间与产生气体体积的关系曲线。


(1)铁与稀盐酸反应的化学方程式为。
(2)对比图中实验a和b的曲线,得出的结论是；若要比较金属铁的表面积对反应快慢的影响,应选择的实验组别是。
(3)实验中观察到气体产生速率“逐渐变快又变慢”,“逐渐变快”的原因是。
【实验二】常温时,用足量的铁、锌、镁三种金属分别与同体积同浓度的盐酸反应。实验发生装置如图甲所示;压强变化如图乙所示(压强越大,表示产生氢气的量越多)。

(4)实验中,还需要控制的变量是。

$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$
相同条件下，温度越高，金属与酸反应速率越快
bc
铁与稀盐酸
反应放热，反应速率加快
金属颗粒的大小(合理即可)

【分析】
本题围绕“探究影响金属与酸反应快慢的因素”展开，解题思路如下：
1. 第(1)问需回忆铁与稀盐酸反应的产物，正确书写化学方程式；
2. 第(2)问利用控制变量法分析：对比实验a和b，变量为温度，据此得出温度对反应速率的影响；要探究表面积的影响，需保证其他条件相同，仅表面积不同，据此选择实验组；
3. 第(3)问结合反应的热效应分析反应速率逐渐变快的原因；
4. 第(4)问根据控制变量法，分析探究不同金属反应时需控制的变量。
【解析】
(1) 铁与稀盐酸发生置换反应，生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$；
(2) 实验a和b中，铁的质量、盐酸浓度等条件相同，仅温度不同，曲线显示温度越高，反应产生气体的速率越快，故结论为：相同条件下，温度越高，金属与酸反应速率越快；若要比较金属铁的表面积对反应快慢的影响，需控制温度、盐酸浓度等其他条件一致，仅表面积不同，因此应选择实验组bc；
(3) 铁与稀盐酸的反应是放热反应，反应过程中放出的热量使溶液温度升高，温度升高会加快反应速率，因此气体产生速率“逐渐变快”；
(4) 实验二探究铁、锌、镁三种金属与同体积同浓度盐酸的反应，除金属种类外，其他可能影响反应速率的变量需控制，如金属颗粒的大小（表面积）、金属的质量等，故还需要控制的变量是金属颗粒的大小（合理即可）。
【答案】
$\ce{Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$；相同条件下，温度越高，金属与酸反应速率越快；bc；铁与稀盐酸反应放热，反应速率加快；金属颗粒的大小(合理即可)
【知识点】
金属与酸的反应；影响化学反应速率的因素；化学方程式书写
【点评】
本题以实验探究的形式考查金属与酸的反应、控制变量法的应用等核心知识，注重对实验探究能力和逻辑思维的考查，是初中化学常见的基础实验题型。
【难度系数】
0.6