Question

【题目】化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行了探究。

【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？

【作出猜想】a.可能与金属本身的性质有关

b.可能与盐酸的浓度有关

【设计探究】为保证实验准确性，实验所用金属片均用砂纸打磨，打磨目的主要是：______________________________。

实验⑴为探究猜想a，小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片，然后分别加入等质量、等浓度的稀盐酸，观察到放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡。写出锌与盐酸发生反应的化学方程式为_____________________________。

从实验现象可判断：金属活动性Zn_______Fe(填“＜”、“=”或“＞”)。

【得出结论1】

金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是_____________________________________________________。

实验⑵为探究猜想b，小组同学设计如图的装置进行实验，其中注射器的作用是__________。

所用药品、实验数据如下表：

实验 编号	选用金属 (均取2g)	盐酸质量分数 (均取50mL)	每分钟产生氢气的体积/mL
			1分钟	1﹣2 分钟	2﹣3 分钟	3﹣4 分钟	4﹣5 分钟	前5分 钟共收 集气体
Ⅰ	锌片	15%	2.9	16.9	11.9	9.2	7.6	48.5
Ⅱ	锌片	5%	1.6	8.4	5.9	4.8	3.7	24.4

【得出结论2】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关，其关系是________________。

[注意：若答对下面小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分]

【反思评价】根据表中实验Ⅱ数据分析，请解释锌与盐酸发生反应由慢到快原因：_________________再由快到慢的原因是_________________。

【拓展延伸】通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度还可能与哪些因素有关？

因素1：_______________________________。

因素2：_______________________________。

Answer 1

【答案】 去除表面氧化物及杂质 Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ ＞ 金属活动性越强，反应越剧烈 通过注射器往右移动的体积测得生成氢气的体积 其他条件相同时，盐酸浓度越大，反应越剧烈 锌与稀盐酸反应放热，随着反应的进行，温度升高，所以速度越来越快 一段时间后，盐酸被消耗，盐酸浓度变小，反应速率减慢 固体的表面积、反应物的状态 催化剂的影响；（合理即可）

【解析】【设计探究】从金属可能生锈或者有污物分析解答；

金属与酸的反应为置换反应，符合A（单质）+BC=C（单质）+AB，故可以实现化学方程式；

根据题中的信息解答；

得出结论1：根据金属的活动性顺序，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是活动性较强的金属与酸反应更剧烈；

实验（2）根据注射器的作用是量取生成气体的体积解答；

得出结论2：根据表中信息解答；

【反思评价】根据表中信息解答；

【拓展延伸】猜想是研究反应的剧烈程度与酸的浓度有关，其它条件不变，取用的是不同浓度的足量盐酸溶液。

解：【设计探究】由于金属在存放过程中金属可能生锈或者有污物。故实验所用金属片均用砂纸打磨，打磨目的主要是：去除表面氧化物及杂质；

由题意知：反应物、生成物，根据质量守恒定律，正确书写化学方程式；如锌与盐酸反应：反应物为锌与盐酸，生成物为氯化锌与氢气，根据质量守恒定律，故正确书写化学方程式Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；

放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，金属活动性Zn＞Fe；

得出结论1：根据金属的活动性顺序，金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是金属活动性越强，反应越剧烈；

实验（2）注射器的作用是通过注射器往右移动的体积测得生成氢气的体积；

得出结论2：其他条件相同时，盐酸浓度越大，反应越剧烈；

【反思评价】锌与盐酸反应产生气体的速度先加快后变慢，因为锌与稀盐酸反应放热，随着反应的进行，温度升高，所以速度越来越快，再由快到慢的原因是一段时间后，盐酸被消耗，盐酸浓度变小，反应速率减慢；

【拓展延伸】金属与盐酸反应的剧烈程度可能受固体的表面积、反应物的状态、催化剂的影响；