Question

化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)“影響金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度的因素”進(jìn)行了探究．
【提出問題】金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度受哪些因素的影響？
【做出猜想】a．可能與金屬本身的性質(zhì)有關(guān)
b．可能與鹽酸的濃度有關(guān)
【設(shè)計(jì)探究】實(shí)驗(yàn)所用的金屬均已用砂紙打磨．
實(shí)驗(yàn)（1）為探究猜想a，小明同學(xué)分別在兩支試管中放入相同質(zhì)量的鎂片和鐵片，然后分別加入相同濃度和質(zhì)量的稀鹽酸，觀察到放鎂片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡，放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡，寫出鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷：金屬活動(dòng)性Mg

 

 Fe（填“＞”“＜”或“=”）．
得出結(jié)論：

 

．
實(shí)驗(yàn)（2）為探究猜想b，小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所用藥品、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
其中注射器的作用是

 

．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	選用金屬 （均取2g）	鹽酸濃度 （均取50ml）	每30秒產(chǎn)生氣體的體積/ml
			30秒	30-60 秒	60-90秒	90-120秒	120-150秒	前150秒共收集氣體
Ⅰ	鎂片	10%	2.9	16.9	11.9	9.2	7.6	48.5
Ⅱ	鎂片	5%	1.6	8.4	5.9	4.8	3.7	24.4

得出結(jié)論：金屬與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度與鹽酸的濃度有關(guān)，其關(guān)系是

 

．
【反思評(píng)價(jià)】
根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)Ⅱ數(shù)據(jù)分析，請(qǐng)描述鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)快慢的變化情況并解釋原因

 

． 通過以上探究，你認(rèn)為金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度還可能受哪些因素影響，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【設(shè)計(jì)探究】金屬與酸的反應(yīng)為置換反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論；
得出結(jié)論：根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序，分析金屬的活動(dòng)性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系；
實(shí)驗(yàn)（2）根據(jù)注射器的作用是量取生成氣體的體積解答；
得出結(jié)論：根據(jù)表中信息結(jié)合濃度對(duì)反應(yīng)的影響分析解答；
【反思評(píng)價(jià)】根據(jù)表中信反應(yīng)的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)，結(jié)合反應(yīng)的過程進(jìn)行分析；
根據(jù)控制變量法結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答：解：【設(shè)計(jì)探究】由題意知：反應(yīng)物、生成物，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，正確書寫化學(xué)方程式，鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
放鎂片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡，放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡，因此金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱為：Mg＞Fe；
得出結(jié)論：金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度與金屬本身性質(zhì)有關(guān)（金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈）；
實(shí)驗(yàn)（2）注射器的作用是通過注射器往右移動(dòng)的體積判斷生成氫氣的體積；
得出結(jié)論：根據(jù)表格信息可知，其他條件相同時(shí)，鹽酸濃度越大，反應(yīng)越劇烈；
【反思評(píng)價(jià)】鋅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速度先加快后變慢，因?yàn)殇\與鹽酸是放熱反應(yīng)，所以開始時(shí)溫度升高，產(chǎn)生氣體速度加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)程，鹽酸不斷被消耗，濃度降低，產(chǎn)生氣體速度變慢；
金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度可能受溫度、金屬的顆粒大小、金屬的純度等因素的影響；可以利用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為：取質(zhì)量相等的鎂片分別放入兩只試管中，然后分別加入溫度不同，體積濃度相同的稀鹽酸，測(cè)量收集等體積的氫氣所需要的時(shí)間；
故答案為：【設(shè)計(jì)探究】Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；＞；
金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度與金屬本身性質(zhì)有關(guān)（金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈）；
通過注射器往右移動(dòng)的體積判斷生成氫氣的體積；
其他條件相同時(shí)，鹽酸濃度越大，反應(yīng)越劇烈；
由慢到快然后逐漸減慢；鋅與稀鹽酸反應(yīng)放熱，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度升高，所以速度越來越快，一段時(shí)間后，鹽酸被消耗，鹽酸濃度變小，反應(yīng)速率減慢．
【反思評(píng)價(jià)】溫度；取質(zhì)量相等的鎂片分別放入兩只試管中，然后分別加入溫度不同，體積濃度相同的稀鹽酸，測(cè)量收集等體積的氫氣所需要的時(shí)間．（溫度、金屬的顆粒大小、金屬的純度等合理答案均可）

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)主要考查了影響金屬與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究，還考查了在生產(chǎn)、生活及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題．從酸的濃度、金屬的活動(dòng)性和金屬的狀態(tài)等不同的角度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，也考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力．要認(rèn)真分析，綜合把握，問題就會(huì)迎刃而解．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．