Question

【題目】化學(xué)興趣小組的同學(xué)對“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？

【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)計探究】實(shí)驗(yàn)所用金屬均已用砂紙打磨。

【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】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：________________________________。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷金屬活動性：Zn________(選填“＜”“＝”或“＞”)Fe。

【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)，金屬的活動性與反應(yīng)的劇烈程度的關(guān)系是________________________。

【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】為探究猜想b，小組同學(xué)設(shè)計如圖的裝置進(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)如表：

實(shí) 驗(yàn) 編 號	選用 金屬 (均取 2g)	鹽酸質(zhì) 量分?jǐn)?shù) (均取 50mL)
產(chǎn)生氫氣的體積/mL
第 1 min	第 2 min	第 3 min	第 4 min	第 5 min	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________________________________________________________________________。

【反思評價】根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)Ⅱ數(shù)據(jù)分析，請解釋鋅與鹽酸反應(yīng)最后變慢的原因：________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ ＞ 金屬活動性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈 通過注射器往右移動的體積測得生成氫氣的體積 其他條件相同時，鹽酸濃度越大，反應(yīng)越劇烈 鹽酸濃度變小，反應(yīng)速率減慢

【解析】【設(shè)計探究】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，鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：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，因此金屬活動性強(qiáng)弱為：Zn＞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，鹽酸濃度越大，反應(yīng)越劇烈；

【反思評價】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)，所以開始時溫度升高，產(chǎn)生氣體速度加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸不斷被消耗，濃度降低，產(chǎn)生氣體速度變慢。