题目内容
【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]实验所用金属均已用砂纸打磨
(1)实验①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,然后分别加入相同浓度,相同质量的稀盐酸,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,铁和稀盐酸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“<”“=”“>”)。
得出结论: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________。
(2)实验②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 | 11.0 | 9.2 | 7.6 | 48.5 |
Ⅱ | 锌片 | 5% | 1.6 | 8.4 | 5.9 | 4.8 | 3.7 | 24.4 |
(3)得出结论: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__________。
(4)[反思评价]根据表中实验II数据分析,锌与盐酸发生反应快慢的变化情况为________,其原因为_______。
(5)通过以上探究,你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响_______(写一条即可)。
【答案】Fe+2HCl=FeCl2+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; 由慢到快、再由快到慢 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 金属与盐酸反应的剧烈程度可能受金属颗粒的大小、金属的纯度等因素的影响
【解析】
(1)铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+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,因此金属活动性强弱为:Zn>Fe;
得出结论:金属与盐酸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:金属活动性越强,反应越剧烈。
(2)从实验装置图中可知,装置中产生的氢气进入注射器,被注射器收集,又因为从注射器上可以读出气体的体积,因此注射器的作用是:通过注射器往右移动的体积判断生成氢气的体积;
(3)根据表格提供的数据可知,其他条件相同时,盐酸浓度越大,反应越剧烈;
(4)锌与盐酸反应产生气体的速度先加快后变慢,因为锌与盐酸是放热反应,所以开始时温度升高,产生气体速度加快,随着反应的进行,盐酸不断被消耗,浓度降低,产生气体速度变慢;
(5)影响化学反应速率的因素有很多,金属与盐酸反应的剧烈程度可能受金属颗粒的大小、金属的纯度等因素的影响(写一条即可)。