题目内容
【题目】如图是小明设计的化学动力小车,他在试管中加入两种试剂,塞紧塞子,将小车放在摩擦系数极小的道路上,过一会小车就向左运动了。
(可选试剂)①锌粉;②铁粉;③铜粉;④10%的稀盐酸;⑤干冰
(1)在加入的两种试剂总质量相同的条件下,若加一次药品能使小车在同一条水平道路上行程最远,应选择的金属是_____(填序号),并且两种试剂使用的量要控制在恰好完全反应,此反应的化学方程式为_____;
(2)在加入的两种试剂总质量相同的条件下,要使小车运动的速度最快,应往试管中加入上述哪种金属?_____(填序号),原因是_____,产生氢气速度更快;
(3)有的同学根据上述小车推进原理,发现不进行化学反应,也能使小车运动,则他在试管中投入的试剂可能是_____,其利用了它的_____(填“物理”或“化学”)性质。
(继续探究)
(4)在不增减小车的设备、不改变试剂总质量及道路的摩擦系数不变的条件下,从理论上讲,如何使小车跑得更远?请你在下表中写出两种改进的方法并给出理由。
改进的方法 | 简述理由 | |
1 | _____ | _____ |
2 | _____ | _____ |
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【答案】② Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ① 锌比铁活泼,和稀盐酸反应时 干冰 物理 减小试管和平面的夹角 试管和平面的夹角越小,反作用力越大 用等质量的铝或镁 等质量的铝或镁比铁与盐酸反应产生氢气更多
【解析】
(1)在加入的两种试剂总质量相同的条件下,若加一次药品能使小车在同一条水平道路上行程最远,应选择的金属是铁,这是因为等质量的铁与稀盐酸反应生成的氢气比锌多,并且两种试剂使用的量要控制在恰好完全反应,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
故填:②;Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
(2)在加入的两种试剂总质量相同的条件下,要使小车运动的速度最快,应往试管中加入锌,原因是锌比铁活泼,和稀盐酸反应时,产生氢气速度更快。
故填:①;锌比铁活泼,和稀盐酸反应时。
(3)有的同学根据上述小车推进原理,发现不进行化学反应,也能使小车运动,则他在试管中投入的试剂可能是干冰,其利用了它的物理性质,即干冰升华产生的二氧化碳逸出装置时产生反作用力。
故填:干冰;物理。
[继续探究]
(4)试管和平面的夹角越小,反作用力越大,因此可以减小试管和平面的夹角;
等质量的铝或镁比铁与盐酸反应产生氢气更多,因此可以用等质量的铝或镁代替,实验过程如下所示:
改进的方法 | 简述理由 | |
1 | 减小试管和平面的夹角 | 试管和平面的夹角越小,反作用力越大 |
2 | 用等质量的铝或镁 | 等质量的铝或镁比铁与盐酸反应产生氢气更多 |