Question

20．“化學(xué)反應(yīng)條件的控制是實(shí)驗(yàn)的靈魂”．某校科學(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下，進(jìn)行了“比較金屬活動(dòng)性因素”的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你幫助回答下列問題：
（1）取四支大試管，分別裝入等質(zhì)量的鎂條、鋅粒、鐵粉、銅片，再加入足量的稀硫酸，并收集產(chǎn)生的氣體（如圖所示），結(jié)果發(fā)現(xiàn)銅片不與酸液反應(yīng)，而其余金屬產(chǎn)生氫氣的量由多到少的順序是鎂＞鐵＞鋅．
（2）在制取氫氣的試驗(yàn)中，下列幾步操作，合理的排列順序是（選填序號(hào)）①③④②．
①檢驗(yàn)裝置的氣密性；                ②待有連續(xù)穩(wěn)定氣泡再排水集氣；
③將水槽中待收集氣體的小試管注滿水；④向大試管內(nèi)裝金屬后，再加入足量稀硫酸
（3）取a、b兩支試管分別加入等質(zhì)量的鐵釘、鐵粉，再分別加入3毫升10%的稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)b中比a中產(chǎn)生氣泡多且快，由此得出影響“比較金屬活動(dòng)性因素”實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率的因素有金屬與酸的接觸面積．據(jù)此，試說明第（1）題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理之處是金屬與酸的接觸面積不同．
（4）另取一支c試管加入與b試管中等量的鐵粉，再加入3毫升15%的稀硫酸，仔細(xì)觀察較長時(shí)間，鐵粉表面有少量細(xì)小氣泡浮起；然后將這支試管浸入約60℃的熱水中，試管內(nèi)氣泡明顯增多．試對(duì)比第（3）題b中的現(xiàn)象，分析b、c兩試管中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差異的根本原因是溫度不同，溫度越高，反應(yīng)速率越快．

Answer 1

分析 （1）化合價(jià)相同的等質(zhì)量的金屬與足量酸反應(yīng)，相對(duì)原子質(zhì)量小的產(chǎn)生氫氣的量多；
（2）實(shí)驗(yàn)操作要按照一定的順序進(jìn)行，如果操作不當(dāng)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失��；
（3）反應(yīng)物接觸面積不同反應(yīng)速度不同，金屬與酸溶液的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
（4）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的方面進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．例如溫度、濃度、催化劑等因素都能影響化學(xué)反應(yīng)的速率．

解答 解：（1）化合價(jià)相同的等質(zhì)量的金屬與足量酸反應(yīng)，相對(duì)原子質(zhì)量小的產(chǎn)生氫氣的量多；故產(chǎn)生氫氣的量由多到少的順序是鎂＞鐵＞鋅；
（2）該操作過程中合理的排列順序是：先檢驗(yàn)裝置的氣密性，再將小試管注滿放入水槽中待用，大試管內(nèi)裝金屬后，再加入足量稀硫酸，待有連續(xù)穩(wěn)定氣泡再排水集氣，故合理的排列順序是①③④②；
（3）反應(yīng)物接觸面積不同反應(yīng)速度不同，金屬與酸溶液的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；因此，設(shè)計(jì)（1）題的實(shí)驗(yàn)時(shí)，幾種金屬的狀態(tài)要完全相同，即與金屬的接觸面積要相同；
（4）溫度可影響化學(xué)反應(yīng)速率，一般情況下，溫度越高，反應(yīng)速率越快．
故答案為：（1）鎂＞鐵＞鋅；
（2）①③④②；
（3）金屬與酸的接觸面積；金屬與酸的接觸面積不同；
（4）溫度不同，溫度越高，反應(yīng)速率越快（或意思表達(dá)正確的其他說法）

點(diǎn)評(píng) 解答本題要充分理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，只有這樣才能對(duì)問題做出正確的判斷．要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的記憶和理解，以便能夠靈活應(yīng)用．