Question

5．化学兴趣小组的同学对“影响金属与盐酸反应的剧烈程度的因素”进行探究．
【提出问题】金属与盐酸反应的剧烈程度受哪些因素的影响？
【作出猜想】①可能与金属本身的性质有关；②可能与盐酸的浓度有关
【实验探究】实验所用金属均已用砂纸打磨．
【实验1】为探究猜想①，小亮同学设计如图I所示的实验，观察到放锌片试管中产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，写出铁与稀盐酸反应的化学方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；从实验现象可判断：金属活动性Zn＞（填“＜”、“=”或“＞”）Fe；
【得出结论1】金属与盐酸反应的剧烈程度与金属本身性质有关．金属活动性与反应的剧烈程度的关系是金属活动性越强，反应的程度越剧烈．

【实验2】为探究猜想②，小红同学设计如图Ⅱ所示的装置进行实验，其中注射器的作用是测量产生氢气的体积；
所用药品及实验数据如下表：

实验编号	选用金属 （均取2g）	盐酸质量分数 （均取50mL）	每分钟产生氢气的体积/mL
			1分钟	1～2分钟	2～3 分钟	3～4分钟	4～5分钟	前5分钟共收集气体
1	锌片	15%	2.9	16.9	11.9	9.2	7.6	48.5
2	锌片	5%	1.6	8.4	5.9	4.8	3.7	24.4

【得出结论2】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关，其关系是盐酸的浓度越大，反应的程度越剧烈．
【反思评价】根据上表中实验数据分析，请描述锌与盐酸发生反应产生气体快慢的情况并解释其原因锌与盐酸发生反应产生气体的速率先快后慢；因为锌与盐酸反应是放热反应，所以随着温度升高，产生气体速率加快，随着反应的进行，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体的速率变慢．
通过以上探究，你认为金属与盐酸反应的剧烈程度可能还受哪些因素的影响金属表面积（或金属的形状或金属纯度或催化剂等）（写一条即可）．

Answer 1

分析 【实验1】金属与酸的反应为置换反应，写出反应的化学方程式；根据现象得出结论；
【得出结论1】根据金属的活动性顺序，分析金属的活动性与反应的剧烈程度的关系；
【实验2】根据注射器的作用是量取生成气体的体积解答；
【得出结论2】根据表中信息结合浓度对反应的影响分析解答；
【反思评价】根据表中信反应的剧烈程度与酸的浓度有关，结合反应的过程进行分析；根据控制变量法分析影响反应速率的因素．

解答 解：【实验1】由题意知：反应物、生成物，根据质量守恒定律，正确书写化学方程式，铁与盐酸反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；放锌片的试管中立即产生大量气泡，放铁片的试管中只产生少量气泡，因此金属活动性强弱为：Zn＞Fe；
【得出结论1】金属与盐酸反应的剧烈程度与金属本身性质有关（金属活动性越强，反应越剧烈）；
【实验2】注射器的作用是通过注射器往右移动的体积判断生成氢气的体积；
【得出结论2】根据表格信息可知，其他条件相同时，盐酸浓度越大，反应越剧烈；
【反思评价】锌与盐酸反应产生气体的速度先加快后变慢，因为锌与盐酸是放热反应，所以开始时温度升高，产生气体速度加快，随着反应的进程，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体速度变慢；
金属与盐酸反应的剧烈程度可能受温度、金属的颗粒大小、金属的纯度等因素的影响，可以利用控制变量法设计实验；
故答案为：【实验1】Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；＞；
【得出结论1】金属活动性越强，反应的程度越剧烈；
【实验2】测量产生氢气的体积；
【得出结论2】盐酸的浓度越大，反应的程度越剧烈；
【反思评价】锌与盐酸发生反应产生气体的速率先快后慢；因为锌与盐酸反应是放热反应，所以随着温度升高，产生气体速率加快，随着反应的进行，盐酸不断被消耗，浓度降低，产生气体的速率变慢；金属表面积（或金属的形状或金属纯度或催化剂等）．

点评 本考点主要考查了影响金属与酸发生化学反应速率的因素的探究，还考查了在生产、生活及实验中应注意的问题．从酸的浓度、金属的活动性和金属的状态等不同的角度，设计实验，也考查了学生的实验设计能力．要认真分析，综合把握，问题就会迎刃而解．本考点主要出现在实验题中．