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(wèn)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】實(shí)驗(yàn)所用金屬均已用砂紙打磨.

實(shí)驗(yàn)（1）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】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)（2）為探究猜想b，小組同學(xué)設(shè)計(jì)如上圖的裝置進(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】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)解釋鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)由慢到快、再由快到慢的原因是_________________________.

【拓展延伸】通過(guò)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)？請(qǐng)你幫助他們繼續(xù)探究.（只要求提出一種影響快慢的相關(guān)假設(shè)因素及實(shí)驗(yàn)方案）

【假設(shè)】________________________________.

【實(shí)驗(yàn)方案】_____________________________.

Answer 1

【答案】Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑＞金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈通過(guò)注射器往右移動(dòng)的體積測(cè)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(lái)越快，一段時(shí)間后，鹽酸被消耗，鹽酸濃度變小，反應(yīng)速率減慢金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度與金屬表面積大小有關(guān)分別取等質(zhì)量的鋅片和鋅粉于試管中，分別加入等體積等濃度的稀鹽酸，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢

【解析】

【設(shè)計(jì)探究】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：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：根據(jù)表中信息解答；
【反思評(píng)價(jià)】根據(jù)表中信息解答；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】由題意知：反應(yīng)物、生成物，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，正確書(shū)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(shū)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：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）注射器的作用是量取生成氣體的體積；
得出結(jié)論：相同條件下，金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)；
【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(kāi)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．
【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；

答案：
【設(shè)計(jì)探究】Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；＞
得出結(jié)論：活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)更劇烈
實(shí)驗(yàn)（2）量取生成氣體的體積
得出結(jié)論：相同條件下，金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)。
【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(kāi)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。
【拓展延伸】金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度與金屬表面積大小有關(guān)

分別取等質(zhì)量的鋅片和鋅粉于試管中，分別加入等體積等濃度的稀鹽酸，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢。