题目内容

7.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,反应进行越快.如图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;图中曲线B对应的金属是锌.
(3)其他条件相同,颗粒大小不同的同种金属与相同质量分数的盐酸反应,反应的快慢不同.取质量相等的锌粉和锌片,分别放入溶质质量分数相同的足量稀盐酸中,锌粉与盐酸反应生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系曲线如图乙所示,请在答题卡的该图上用实线“─”补画出锌片与盐酸反应生成氢气的质量(m)与反应时间(t)的关系曲线.
(4)请你再提出一个影响金属与盐酸反应快慢的合理因素温度对金属与盐酸反应快慢也有影响.

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)根据其他条件相同,颗粒大小不同的同种金属与相同质量分数的盐酸反应,因此锌粉比锌片反应的速率快,但由于两种金属的质量相等,因此最终产生的氢气也相等,据此分析.
(4)金属与盐酸反应快慢还受温度的影响.

解答 (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,故答案为: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;锌;
(3)其他条件相同,颗粒大小不同的同种金属与相同质量分数的盐酸反应,因此锌粉比锌片反应的速率快,但由于两种金属的质量相等,因此最终产生的氢气也相等,故补充的坐标为:

(4)金属与盐酸反应快慢还受温度的影响.故答案为:温度对金属与盐酸反应快慢也有影响.

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.

练习册系列答案
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19.某化学兴趣小组有一次活动的内容是:对一包干燥的红色粉末组成进行探究.请你参与并回答有关问题.
【教师提醒】它由Cu、Fe2O3、Fe(OH)3三种固体中的一种或两种组成.
【提出猜想】红色粉末可能的组成有:
①只有Cu      ②只有Fe2O3③只有Fe(OH)3④是Fe2O3、Fe(OH)3的混合物    ⑤是Cu、Fe2O3的混合物      ⑥是Cu、Fe(OH)3的混合物
【资料获悉】(1)2Fe(OH)3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2O     (2)白色无水CuSO4遇水变蓝
(3)Cu在FeCl3溶液中发生反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
(1)甲同学取适量红色粉末装入试管中,按右图33-1进行实验.结果无水CuSO4没有变蓝,从而排除猜想中的③④⑥.(填猜想中的序号)
(2)在甲同学实验结论的基础上,乙同学另取少量红色粉末于试管中,滴加足量稀盐酸,振荡后观察,发现固体全部溶解,溶液变色.乙同学认为可以排除猜想中的①和⑤,而丙同学认为只能排除猜想①,你认为丙的观点正确(填“乙”或“丙”).
(3)丁同学为进一步确定红色粉末的组成,称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中,按图2在通风橱中进行实验.开始时缓缓通入CO气体,过一段时间后再加热使其充分反应.待反应完全后,停止加热,仍继续通CO气体直至玻璃管冷却.反应前后称量相关装置和物质的总质量,其数据如下表:
反应前反应后

玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g玻璃管和固体物质的总质量为36.1g

洗气瓶和所盛溶液
的总质量为180.0g
洗气瓶和瓶中物质
的总质量为183.1g
【交流讨论】①应该选择Ⅰ组的实验数据计算来确定红色粉末的组成.
②为了防止溶液倒吸,本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处?不需要(填“需要”或“不需要”).
【反思评价】戊同学指出:从环保角度,图2装置有严重不足之处.有同学提出丁同学上述实验中的CO还可以用H2代替,并将图2中B装置换成什么装置?盛有碱石灰的干燥管.

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