Question

【題目】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)劇烈程度受哪些因素的影響？

【作出猜想】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】為保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)所用金屬片均用砂紙打磨，打磨目的主要是：______________________________。

實(shí)驗(yàn)⑴為探究猜想a，小組同學(xué)分別在兩支試管中放入相同質(zhì)量的鋅片和鐵片，然后分別加入等質(zhì)量、等濃度的稀鹽酸，觀察到放鋅片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡，放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡。寫出鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。

從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷：金屬活動(dòng)性Zn_______Fe(填“＜”、“=”或“＞”)。

【得出結(jié)論1】

金屬與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度與金屬本身性質(zhì)有關(guān)，金屬的活動(dòng)性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系是_____________________________________________________。

實(shí)驗(yàn)⑵為探究猜想b，小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中注射器的作用是__________。

所用藥品、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	選用金屬 (均取2g)	鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù) (均取50mL)	每分鐘產(chǎn)生氫氣的體積/mL
			1分鐘	1﹣2 分鐘	2﹣3 分鐘	3﹣4 分鐘	4﹣5 分鐘	前5分 鐘共收 集氣體
Ⅰ	鋅片	15%	2.9	16.9	11.9	9.2	7.6	48.5
Ⅱ	鋅片	5%	1.6	8.4	5.9	4.8	3.7	24.4

【得出結(jié)論2】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________________。

[注意：若答對(duì)下面小題獎(jiǎng)勵(lì)4分，化學(xué)試卷總分不超過60分]

【反思評(píng)價(jià)】根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)Ⅱ數(shù)據(jù)分析，請解釋鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)由慢到快原因：_________________再由快到慢的原因是_________________。

【拓展延伸】通過以上探究，你認(rèn)為金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度還可能與哪些因素有關(guān)？

因素1：_______________________________。

因素2：_______________________________。

Answer 1

【答案】 去除表面氧化物及雜質(zhì) Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ＞ 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)的體積測得生成氫氣的體積 其他條件相同時(shí)，鹽酸濃度越大，反應(yīng)越劇烈 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 固體的表面積、反應(yīng)物的狀態(tài) 催化劑的影響；（合理即可）

【解析】【設(shè)計(jì)探究】從金屬可能生銹或者有污物分析解答；

金屬與酸的反應(yīng)為置換反應(yīng)，符合A（單質(zhì)）+BC=C（單質(zhì)）+AB，故可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)方程式；

根據(jù)題中的信息解答；

得出結(jié)論1：根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序，金屬的活動(dòng)性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)更劇烈；

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2：根據(jù)表中信息解答；

【反思評(píng)價(jià)】根據(jù)表中信息解答；

【拓展延伸】猜想是研究反應(yīng)的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)，其它條件不變，取用的是不同濃度的足量鹽酸溶液。

解：【設(shè)計(jì)探究】由于金屬在存放過程中金屬可能生銹或者有污物。故實(shí)驗(yàn)所用金屬片均用砂紙打磨，打磨目的主要是：去除表面氧化物及雜質(zhì)；

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；如鋅與鹽酸反應(yīng)：反應(yīng)物為鋅與鹽酸，生成物為氯化鋅與氫氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，故正確書寫化學(xué)方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；

放鋅片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡，放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡，金屬活動(dòng)性Zn＞Fe；

得出結(jié)論1：根據(jù)金屬的活動(dòng)性順序，金屬的活動(dòng)性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系是金屬活動(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)的體積測得生成氫氣的體積；

得出結(jié)論2：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，再由快到慢的原因是一段時(shí)間后，鹽酸被消耗，鹽酸濃度變小，反應(yīng)速率減慢；

【拓展延伸】金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度可能受固體的表面積、反應(yīng)物的狀態(tài)、催化劑的影響；