Question

【題目】化學興趣小組的同學對“影響金屬與鹽酸反應的劇烈程度的因素”進行了探究。

【提出問題】金屬與鹽酸反應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有關；b.可能與鹽酸的濃度有關。

【設計探究】實驗所用金屬均已用砂紙打磨。

【實驗Ⅰ】為探究猜想a，小組同學分別在兩支試管中放入相同質量的鋅片和鐵片，然后分別加入等質量、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)生反應的化學方程式：________________________________。從實驗現(xiàn)象可判斷金屬活動性：Zn________(選填“＜”“＝”或“＞”)Fe。

【得出結論】金屬與鹽酸發(fā)生反應的劇烈程度與金屬本身性質有關，金屬的活動性與反應的劇烈程度的關系是________________________。

【實驗Ⅱ】為探究猜想b，小組同學設計如圖的裝置進行實驗，其中注射器的作用是______________________________________。

所用藥品、實驗數(shù)據(jù)如表：

實 驗 編 號	選用 金屬 (均取 2g)	鹽酸質 量分數(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

【得出結論】金屬與鹽酸發(fā)生反應的劇烈程度與鹽酸的濃度有關，其關系是________________________________________________________________________。

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

Answer 1

【答案】 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ ＞ 金屬活動性越強，反應越劇烈 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，反應越劇烈 鹽酸濃度變小，反應速率減慢

【解析】【設計探究】由題意知：反應物、生成物，根據(jù)質量守恒定律，正確書寫化學方程式，鋅與鹽酸反應的化學方程式為：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，因此金屬活動性強弱為：Zn＞Fe；

得出結論：金屬與鹽酸反應的劇烈程度與金屬本身性質有關（金屬活動性越強，反應越劇烈）；

實驗（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，反應越劇烈；

【反思評價】鋅與鹽酸反應產(chǎn)生氣體的速度先加快后變慢，因為鋅與鹽酸是放熱反應，所以開始時溫度升高，產(chǎn)生氣體速度加快，隨著反應的進行，鹽酸不斷被消耗，濃度降低，產(chǎn)生氣體速度變慢。