Question

在學(xué)習(xí)了金屬活動性順序的知識后，小華想在實(shí)驗(yàn)室里通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下Zn、Fe、Cu三種金屬的活動性，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)：
①．取相同形狀的鐵片、鋅片、銅片，分別用砂紙打磨至光亮，放入試管中．
②．分別加入5毫升20%的稀硫酸，觀察現(xiàn)象并記錄到下面的表格中．

試管編號	1	2	3
反 應(yīng) 物	Zn片+稀H2SO4	Fe片+稀H2SO4	Cu片+稀H2SO4
反應(yīng)現(xiàn)象	氣泡多、大、上升快	氣泡細(xì)小，上升慢	沒有氣泡

（1）根據(jù)小華的實(shí)驗(yàn)設(shè)計可知，他是通過

金屬能否與酸反應(yīng)和反應(yīng)速度快慢

來判斷金屬活動性的．
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，細(xì)心的小華還發(fā)現(xiàn)了二個有趣現(xiàn)象①試管發(fā)燙，②反應(yīng)的速度隨時間而變化，他粗略的用圖象畫了下來（如圖）．反應(yīng)速度為什么會這樣變化呢？科學(xué)老師給了他一個啟示：化學(xué)反應(yīng)的速度跟反應(yīng)溫度、反應(yīng)物的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)．經(jīng)過思考小華給出了一個合理的解釋

由于反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速度不斷增大，隨著反應(yīng)進(jìn)行，稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸變小，反應(yīng)速度減小

．
（3）對于驗(yàn)證三種金屬的活動性，小明提出了一個更簡單的方案：把鋅片、銅片分別放入

FeSO₄

溶液，通過觀察反應(yīng)的現(xiàn)象就可以了．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象考慮；（2）根據(jù)金屬與酸反應(yīng)放出熱量，使溫度升高，反應(yīng)速度加快，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在減少，反應(yīng)速度也就減慢了；（3）根據(jù)金屬能與鹽溶液反應(yīng)，說明金屬排在了鹽中金屬的前邊，金屬與鹽不反應(yīng)，說明金屬排在了鹽中金屬的后面．

解答：解：（1）銅與硫酸不反應(yīng)，說明銅排在氫的后面，鋅、鐵都能與硫酸反應(yīng)，說明鋅、鐵都排在氫的前面，鋅與酸反應(yīng)的速度比鐵與酸反應(yīng)的速度快，說明鋅比鐵活潑，所以活動順序是：鋅＞鐵＞銅，所以小華的實(shí)驗(yàn)設(shè)計可知，他是通過金屬能否與酸反應(yīng)和反應(yīng)速度快慢來判斷金屬活動性；
（2）由于金屬與硫酸反應(yīng)放出熱量，所以溶液溫度不斷升高，溫度越高反應(yīng)速度越快，所以開始反應(yīng)速度不斷增加，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在不斷減小，反應(yīng)物濃度越小，反應(yīng)速度越慢，所以反應(yīng)速度又慢慢的減小了；
（3）把鋅片、銅片分別放入硫酸亞鐵溶液中，鋅能與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)，所以鋅比鐵活潑，銅與硫酸亞鐵溶液不能反應(yīng)，所以銅排在了鐵的后面，所以能比較出三種金屬的活動性．
故答案為：（1）金屬能否與酸反應(yīng)和反應(yīng)速度快慢；（2）由于反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速度不斷增大，隨著反應(yīng)進(jìn)行，稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸變小，反應(yīng)速度減��；（3）FeSO₄．

點(diǎn)評：解答本題關(guān)鍵是要知道金屬與酸反應(yīng)的條件，能與酸反應(yīng)說明金屬排在氫的前邊，不反應(yīng)說明金屬排在氫的后面；金屬與鹽溶液反應(yīng)，說明金屬排在了鹽中金屬的前邊，金屬與鹽不反應(yīng)，說明金屬排在了鹽中金屬的后面．