Question

在課外活動中，老師要求學生自制一個總質(zhì)量為400克左右，不使用電力的四輪小車，并比賽小車在摩擦力很小的水平道路上一次運行的距離誰最遠．張明制作了如右圖所示的一輛小車，他往試管中加入兩種試劑，塞緊塞子，過一會小車向前運動了．
（1）、理論上，在加入的兩種試劑總質(zhì)量相同的條件下，請在下列試劑中選擇最符合比賽要求的試劑：①鋅粉、②鐵粉、③銅粉、④10%的稀硫酸、⑤10%的鹽酸溶液．你選擇的試劑是

 

（填序號），在試管中發(fā)生反應的化學方程式為

 

；
（2）、在加入的兩種試劑總質(zhì)量相同的條件下，若要使小車的運動速度比（1）中所選試劑時快應往試管中加入哪兩種試劑

 

（填序號，從上一小題中提供的試劑中選）？（提示：10%的稀硫酸比10%的鹽酸溶液pH要大）

Answer 1

分析：（1）小車在同一條水平道路上行程最遠，小車是在氣體放出時產(chǎn)生的推力作用下前進，行程遠近與產(chǎn)生氣體多少成正比，產(chǎn)生氣體最多的小車行程最遠；
（2）小車運動的快慢決定于放出氫氣的速度，產(chǎn)生氫氣速度越快小車的運動速度越快，金屬越活潑，與酸反應放出氫氣越快；

解答：解：（1）等質(zhì)量的鋅、鐵與酸完全反應完全反應，可根據(jù)計算得知，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量鐵大于鋅，所以選擇金屬時應選擇鐵；而稀鹽酸與稀硫酸相比，10%的稀硫酸比10%的稀鹽酸所含H⁺濃度要小，即等量的稀鹽酸可產(chǎn)生更多的氫氣；綜上所述，要使小車行程最遠，應選擇②⑤，并使藥品恰好完全反應，讓效率達最大化；
（2）要使小車運動速度更快，選擇比鐵活潑的金屬鋅進行反應，放出氫氣速度更快；
故答案為：（1）②⑤Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑ 
（2）①⑤

點評：金屬越活潑，與酸反應生成氫氣越快，但不一定越多，生成氫氣的質(zhì)量與金屬的化合價和相對原子質(zhì)量有關(guān)．