Question

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，然后分別加入相同嘗試和質(zhì)量的稀鹽酸，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，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有　　．

 從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷：

金屬活動(dòng)性Zn　　Fe（填“＜”“=”“＞”）．

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	11.0	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　相　．

【反思評(píng)價(jià)】根據(jù)表一中實(shí)驗(yàn)Ⅱ數(shù)據(jù)分析，請(qǐng)描述鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)快慢的變化情況并解釋原因　　．

通過以上探究，你認(rèn)為金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度可能還受哪些因素的影響　固體的表面積　（寫一條即可）．

【拓展延伸】很多金屬不僅能與酸反應(yīng)，也能與鹽酸溶液反應(yīng)，現(xiàn)將a g鐵釘投入到CuSO₄溶液中，反應(yīng)一段時(shí)間后，將固體取出洗凈、烘干，稱重為b g，則生成銅的質(zhì)量為　　．

Answer 1

考點(diǎn)：

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究；金屬的化學(xué)性質(zhì)；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算．
專題：	科學(xué)探究．
分析：	【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． 【拓展延伸】發(fā)生反應(yīng)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，根據(jù)固體質(zhì)量差計(jì)算參加反應(yīng)Cu的質(zhì)量．
解答：	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，故正確書寫化學(xué)方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+2HCl=FeCl2+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． 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； 【拓展延伸】 設(shè)生成Cu的質(zhì)量為m，則： Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 質(zhì)量增加△m 56       64        8  ag       m      （b﹣a）g m=8（b﹣a）g 答案： 【設(shè)計(jì)探究】Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；Fe+2HCl=FeCl2+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． 固體的表面積 【拓展延伸】8（b﹣a）g
點(diǎn)評(píng)：	本考點(diǎn)主要考查了影響金屬與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究，還考查了在生產(chǎn)、生活及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題．從酸的濃度、金屬的活動(dòng)性和金屬的狀態(tài)等不同的角度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，也考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力．要認(rèn)真分析，綜合把握，問題就會(huì)迎刃而解．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．