Question

20．某化学活动小组探究金属的反应规律．在室温条件下进行如图所示实验．
已知：试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小相同；同时加入等质量和等质量分数的稀硫酸，甲中反应的方程式为Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑．
（1）若比较镁和铁的金属活动性，观察到的现象是镁和稀硫酸产生气泡的速率比铁和稀硫酸产生气泡的速率快；
（2）若比较相同时间内镁、铁与稀硫酸反应放出热量的多少，长颈漏斗中的现象是因为镁反应快放热多，因此甲中长颈漏斗里的液面上升得更快．
（3）若实验所用的金属均过量，则甲装置中产生的H₂的质量等于（填“大于”、“小于”或“等于”）乙装置中产生的H₂质量．

Answer 1

分析 （1）金属越活泼，与稀盐酸或稀硫酸反应时速率越快，产生的气泡越多；
（2）考虑镁反应快放热多，因此甲中长颈漏斗里的液面上升得更快；
（3）当金属过量时，与酸反应生成氢气的质量决定于酸的质量．

解答 解：试管内的镁条和铁片表面均被打磨洁净，且形状、大小相同；同时加入等质量和等质量分数的稀硫酸，甲中反应的方程式为：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，
（1）因为镁比铁活泼，所以分别于等质量、等质量分数的稀硫酸反应时，镁和稀硫酸产生气泡的速率比铁和稀硫酸产生气泡的速率快．
（2）如图1所示实验的目的是：比较镁、铁分别与盐酸反应放热速度；因为镁反应快放热多，因此甲中长颈漏斗里的液面上升得更快．
（3）若镁和铁均过量，则装置甲中产生的H₂的质量等于装置乙中产生的H₂质量．
故答案为：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；
（1）镁和稀硫酸产生气泡的速率比铁和稀硫酸产生气泡的速率快．
（2）因为镁反应快放热多，因此甲中长颈漏斗里的液面上升得更快．
（3）等于．

点评 本题考查质量守恒定律的实验验验证和实验装置的选择，所以正确理解质量守恒定律和根据反应特点，即反应物和生成物中是否有气体或者烟雾，选择什么样的装置是解决本题的关键．