Question

15．一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速度越快．为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验．
【实验步骤】①取A、B、C三支试管，分别加入2mL浓度相同的盐酸溶液，②分别加入足量的、大小相等的Mg、Zn、Fe，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上．
【实验预测与分析】
（1）写出镁与盐酸反应的化学方程式：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
（2）气球膨胀速度最快的是A（填试管编号）．
（3）该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是：锌反应速度适中，容易控制（或镁反应速度太快，而反应速度太慢，或Mg＞Zn＞Fe）
（4）步骤②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中小组成员之间应该：迅速并同时完成加入金属和套上气球的操作．

Answer 1

分析 为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，需要控制酸、金属及操作等可变量，酸应使用质量分数相同、质量相同的同一种酸，金属应取大小相同、外观一致的金属，操作时应同时加入、相同的气球也应同时套在试管口上．

解答 解：（1）镁与盐酸反应，生成氯化镁和氢气；
故答：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
（2）三种金属中，镁的活动性最强，放出氢气速率最大，所以放入镁的A试管气球膨胀速度最快；
故选A；
（3）实验室制取气体时要求反应速度不能太快，反应太剧烈不宜于控制；也不能反应速度太慢，太慢收集需要太长时间；镁与酸反应太快、铁反应速度太慢，实验室制取氢气时不选用这两种金属；
故答：锌反应速度适中，容易控制（或镁反应速度太快，而反应速度太慢，或Mg＞Zn＞Fe）；
（4）本次探究是通过观察气球膨胀速度来判断反应快慢的，所以，加入金属、在试管口套气球等都要同时完成，否则氢气逸散使实验结果出现较大误差；
故答：迅速并同时完成加入金属和套上气球的操作．
答案：
（1）Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
（2）A；
（3）锌反应速度适中，容易控制（或镁反应速度太快，而反应速度太慢，或Mg＞Zn＞Fe）；
（4）迅速并同时完成加入金属和套上气球的操作．

点评 实验室制取氢气通常选择锌粒与稀硫酸反应，一般选择稀硫酸而不选择稀盐酸是由于稀硫酸没有挥发性而盐酸有挥发性．