Question

某课外兴趣小组的同学为了探究金属X、Y、Z三种金属的活动性顺序，设计并完成了下图所示的二组实验：
实验一：把金属X、Y、Z三种金属分别放入溶液中

实验	实验步骤	实验现象
①		X片表面无明显变化
②		Y片表面无明显变化
③		Z片溶解，表面有无色氢气产生，溶液最终为无色

请你根据他们所做的实验回答：
（1）Z与硫酸反应后，生成+3价金属离子，写出实验③的化学方程式：______．
（2）通过上述实验，你认为上述三种金属最活泼是：______．
实验二：把X、Y两种金属丝放入硝酸银溶液中

实验	实验步骤	实验现象
④		在X丝表面有银白色的固体析出
⑤		在Y丝表面没有明显现象

（3）通过实验事实得出X、Y、Z金属活动性由强到弱的顺序为______．
实验三：小组同学选择“Z丝和硫酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究．下表是他们分别用相同质量的Z丝和足量稀硫酸反应的三组实验数据：

实验编号	硫酸的质量分数/%	反应的温度	Z丝消失的时间/S
⑥	3	20	500
⑦	6	20	300
⑧	6	30	80

（4）实验⑦和⑧表明：该反应快慢与______有关
（5）能表明硫酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是：______和______
（6）如果实验⑥中硫酸的质量分数改为4%，请推出Z丝消失的时间（用t表示）的取值范围_______
（7）该实验除了用Z丝消失的时间来衡量反应的快慢外，你还能提出新的方法来衡量反应的快慢吗？方法______．

Answer 1

解：（1）Z与硫酸反应后，生成+3价金属离子，根据化合价写出化学式，再写出方程式：2Z+3H₂SO₄=Z₂（SO₄）₃+3H₂↑；
（2）根据金属活动性顺表，结合实验的现象：X、Y不不与硫酸反应，Z与硫酸反应，最活泼的是Z；
（3）根据实验的现象，X比银活泼，银比Y活泼，最活泼的是Z，综合以上实验，三种金属的活泼性强弱是：Z＞X＞Y；
（4）对比分析实验⑦和⑧，硫酸的质量分数相同，温度不同，反应的时间不同，表明：该反应快慢与温度有关；
（5）实验⑥和⑦硫酸质量分数不同，温度相同，反应时间不同，表明硫酸浓度对反应快慢有影响；
（6）因为硫酸质量分数越大反应越快，如果实验⑥中硫酸的质量分数改为4%，4%在3%和6%之间，反应的时间应在300S 和500S 之间，所以，300S＜t＜500S；
（7）实验除了用Z丝消失的时间来衡量反应的快慢外，衡量反应快慢的方法比较多，例如：用排水法收集等体积的一瓶氢气所需时间的多少来衡量，或通过单位时间内产生氢气的量来衡量等．
故答为：（1）2Z+3H₂SO₄=Z₂（SO₄）₃+3H₂↑；
（2）Z；
（3）Z＞X＞Y；
（4）温度；
（5）⑥和⑦；
（6）300S＜t＜500S；
（7）用排水法收集等体积的一瓶氢气所需时间的多少来衡量．
分析：（1）金属Z与硫酸反应生成硫酸Z和氢气，根据化合价写出化学式再写出方程式；
（2）根据金属活动性顺表，结合实验的现象，分析活动性最强的金属；
（3）根据上述实验，结合X、Y两种金属与硝酸银溶液反应的现象，分析X、Y、Z三种金属活动性的强弱顺序；
（4）对比分析实验⑦和⑧，硫酸的质量分数相同，温度不同，反应的时间不同，表明：该反应快慢与温度有关；
（5）要找出硫酸浓度对反应快慢有影响的实验，就要分析，硫酸浓度不同，温度相同，反应时间不同的实验；
（6）硫酸浓度越大反应越快，如果实验⑥中硫酸的质量分数改为4%，4%在3%和6%之间，反应的时间应在300S 和500S 之间，所以，300S＜t＜500S；
（7）实验除了用Z丝消失的时间来衡量反应的快慢外，衡量反应快慢的方法比较多，例如：用排水法收集等体积的一瓶氢气所需时间的多少来衡量，或通过单位时间内产生氢气的量来衡量等．
点评：本题比较全面的考查了金属活动性顺序的应用，通过实验探究了影响反应快慢的因素，掌握实验探究的思路和方法．