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？

【作出猜想】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】為保證實驗準確性，實驗所用金屬片均用砂紙打磨，打磨目的主要是：______________________________。

實驗⑴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生大量氣泡，放鐵片的試管中只產生少量氣泡。寫出鋅與鹽酸發生反應的化學方程式為_____________________________。

從實驗現象可判斷：金屬活動性Zn_______Fe(填“＜”、“=”或“＞”)。

【得出結論1】

金屬與鹽酸發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⑵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、實驗數據如下表：

實驗 編號	選用金屬 (均取2g)	鹽酸質量分數 (均取50mL)	每分鐘產生氫氣的體積/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	11.9	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2】金屬與鹽酸發生反應的劇烈程度與鹽酸的濃度有關，其關系是________________。

[注意：若答對下面小題獎勵4分，化學試卷總分不超過60分]

【反思評價】根據表中實驗Ⅱ數據分析，請解釋鋅與鹽酸發生反應由慢到快原因：_________________再由快到慢的原因是_________________。

【拓展延伸】通過以上探究，你認為金屬與鹽酸反應的劇烈程度還可能與哪些因素有關？

因素1：_______________________________。

因素2：_______________________________。

Answer 1

【答案】 去除表面氧化物及雜質 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 鋅與稀鹽酸反應放熱，隨著反應的進行，溫度升高，所以速度越來越快 一段時間后，鹽酸被消耗，鹽酸濃度變小，反應速率減慢 固體的表面積、反應物的狀態 催化劑的影響；（合理即可）

【解析】【設計探究】從金屬可能生銹或者有污物分析解答；

金屬與酸的反應為置換反應，符合A（單質）+BC=C（單質）+AB，故可以實現化學方程式；

根據題中的信息解答；

得出結論1：根據金屬的活動性順序，金屬的活動性與反應的劇烈程度的關系是活動性較強的金屬與酸反應更劇烈；

實驗（2）根據注射器的作用是量取生成氣體的體積解答；

得出結論2：根據表中信息解答；

【反思評價】根據表中信息解答；

【拓展延伸】猜想是研究反應的劇烈程度與酸的濃度有關，其它條件不變，取用的是不同濃度的足量鹽酸溶液。

解：【設計探究】由于金屬在存放過程中金屬可能生銹或者有污物。故實驗所用金屬片均用砂紙打磨，打磨目的主要是：去除表面氧化物及雜質；

由題意知：反應物、生成物，根據質量守恒定律，正確書寫化學方程式；如鋅與鹽酸反應：反應物為鋅與鹽酸，生成物為氯化鋅與氫氣，根據質量守恒定律，故正確書寫化學方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；

放鋅片的試管中立即產生大量氣泡，放鐵片的試管中只產生少量氣泡，金屬活動性Zn＞Fe；

得出結論1：根據金屬的活動性順序，金屬的活動性與反應的劇烈程度的關系是金屬活動性越強，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測得生成氫氣的體積；

得出結論2：其他條件相同時，鹽酸濃度越大，反應越劇烈；

【反思評價】鋅與鹽酸反應產生氣體的速度先加快后變慢，因為鋅與稀鹽酸反應放熱，隨著反應的進行，溫度升高，所以速度越來越快，再由快到慢的原因是一段時間后，鹽酸被消耗，鹽酸濃度變小，反應速率減慢；

【拓展延伸】金屬與鹽酸反應的劇烈程度可能受固體的表面積、反應物的狀態、催化劑的影響；