Question

17．某化学学习小组为比较镁和铝的金属活动性强弱设计了如下实验方案．

实验准备：
（1）用98%的浓硫酸配制l0%的硫酸溶液．现有烧杯、玻璃棒、胶头滴管，还 需要的仪器有量筒；在稀释时，一定要酸入水，并不断搅拌．
（2）准备两块表面积相同的镁条和铝条，并除去表面的氧化膜．要求两种金属片表面积相同的原因是控制变量．
【方案一】将除去氧化膜的镁条、铝条，分别与相同体积相同质量分数的硫酸反应，观察到镁比铝反应更剧烈，说明镁比铝的金属活动性强．
【方案二】
（1）连接仪器组装成如图所示实验装置．某学生用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气？不漏气．
（2）依次进行镁、铝与硫酸反应，写出镁与硫酸反应的化学方程式：Mg+H₂S0₄═MgS0₄十H₂↑；
要比较两种金属活动性强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间；还可测定相同时间内产生的气体体积．
【方案三】请设计一个与上述实验不同的方案，比较镁和铝的金属活动性强弱：将镁条、铝条分别在空气中点燃，比较现象．

Answer 1

分析 【实验准备】（1）根据配置溶液的操作分析用到的仪器，根据稀释浓硫酸的要求及注意的事项分析；
（2）根据影响反应速率的因素分析需要控制的变量；
【方案一】根据金属与酸反应的剧烈程度比较金属的活泼性；
【方案二】（1）根据检查装置气密性的原理分析；
（2）根据镁与硫酸的反应，写出反应的方程式；
【方案三】根据镁铝与氧气的反应设计实验．

解答 解：【实验准备】（1）用98%的浓硫酸配制l0%的硫酸溶液．除了需要上述仪器外，还 需要用到量筒量取浓硫酸以及水的体积，；在稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸慢慢注入水中，并不断搅拌，且不可将水倒入浓硫酸中；
（2）由于金属体积的大小影响与酸反应的速率．所以，要求两种金属片表面积相同的原因是控制变量；
【方案一】由于镁比铝的活动性强，所以，与硫酸反应时镁比铝反应更剧烈；
【方案二】（1）如果装置不漏气，针筒的活塞被拉出一段后，针筒内压强变小，在大气压的作用下，活塞一段时间后又回到原来的位置；
（2）镁与硫酸反应生成了硫酸镁和氢气，反应的化学方程式是：Mg+H₂S0₄═MgS0₄十H₂↑；要比较两种金属活动性强弱，可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间；还可测定相同时间内产生的气体体积；
【方案三】由于镁、铝的活泼性不同，在空中与氧气的反应不同．所以，比较镁和铝的金属活动性强弱，设计实验是：将镁条、铝条分别在空气中点燃，比较现象．或者镁与铝盐溶液反应等．
故答案为：
【实验准备】（1）量筒  把浓硫酸慢慢注入水中；  （2）控制变量；
【方案一】镁比铝的金属活动性强；
【方案二】（1）不漏气；    （2）Mg+H₂S0₄═MgS0₄十H₂↑，相同时间内产生的气体体积；
【方案三】将镁条、铝条分别在空气中点燃，比较现象．

点评 本题是一道综合知识题目，考查的角度较广，难度较大，要求学生具有分析和解决问题的能力．