Question

11．课外探究时，某兴趣小组同学选择了“金属和酸反应快慢与什么因素有关”课题．
（1）其他条件相同，同种金属与不同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同．取质量相等的铝片，分别放入5%、20%的足量稀盐酸中，实验表明盐酸浓度越大，反应速率越快．如图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三位同学记录实验生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线，其中正确的是Ⅲ．

（2）其他条件相同，不同金属与相同质量分数的盐酸反应，反应的快慢不同．取质量相等的镁片、锌片、铁片中的两种金属，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中，生成氢气的质量（m）与反应时间（t）的关系曲线如图甲所示．则曲线A对应的金属与稀盐酸反应后生成的盐的名称是氯化亚铁．
（3）有等质量的镁和铁，镁放入质量分数为10%的稀硫酸中，铁放入质量分数为10%的稀盐酸中，产生氢气的质量随反应时间变化曲线如图乙所示．下列结果可能的是①④（填序号）．
①反应后镁有剩余　　②反应后铁有剩余
③反应后稀硫酸有剩余　　④反应后稀盐酸有剩余
⑤剩余铁的和镁的质量相等　　⑥消耗的稀硫酸和稀盐酸质量相等．

Answer 1

分析 （1）根据反应物种类相同时反应物浓度高反应速率快，20%的盐酸比5%的盐酸反应速率快分析；
（2）依据金属活动性顺序及同价态金属与酸反应时生成的氢气量与其相对原子质量呈反比分析判断；
（3）根据金属与酸反应的程度结合图象进行分析解答．

解答 解：（1）反应物种类相同时反应物浓度高反应速率快，20%的盐酸比5%的盐酸反应速率快，取质量相同的锌片生成的氢气质量相同，观察坐标，Ⅲ正确；故填：Ⅲ；
（2）依据金属活动性顺序表可知镁的活动性比锌强，锌的活动性比铁强，同价态三种金属与酸反应时生成的氢气量与其相对原子质量呈反比，所以取质量相等的镁片、铁片和锌片，分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中时镁产生的氢气最多，锌生成的氢气量小，因此镁反应的特点是“快而多”，坐标中没有体现出来镁的坐标；锌和铁对比，可知锌反应的特点是快而少，所以B是锌，A是铁，铁和盐酸反应产生氯化亚铁和氢气；故填：氯化亚铁；
（3）根据图示可以看出，最终生成的氢气的质量相等；
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24  98          2
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56  73          2
根据反应的化学方程式以及各物质之间的质量关系可以看出，产生相同质量的氢气，消耗镁的质量小，故镁可能剩余；产生相同质量的氢气，消耗盐酸的质量小，故盐酸可能剩余；故填：①④．

点评 该题通过锌、铁、镁与盐酸之间的反应主要是考查了金属与酸的反应，只要掌握了金属与酸的反应规律以及控制变量法进行实验，便能顺利解题．