Question

20．“化学反应条件的控制是实验的灵魂”．某校科学兴趣小组在老师指导下，进行了“比较金属活动性因素”的实验．请你帮助回答下列问题：
（1）取四支大试管，分别装入等质量的镁条、锌粒、铁粉、铜片，再加入足量的稀硫酸，并收集产生的气体（如图所示），结果发现铜片不与酸液反应，而其余金属产生氢气的量由多到少的顺序是镁＞铁＞锌．
（2）在制取氢气的试验中，下列几步操作，合理的排列顺序是（选填序号）①③④②．
①检验装置的气密性；                ②待有连续稳定气泡再排水集气；
③将水槽中待收集气体的小试管注满水；④向大试管内装金属后，再加入足量稀硫酸
（3）取a、b两支试管分别加入等质量的铁钉、铁粉，再分别加入3毫升10%的稀盐酸，发现b中比a中产生气泡多且快，由此得出影响“比较金属活动性因素”实验中反应速率的因素有金属与酸的接触面积．据此，试说明第（1）题的实验设计不合理之处是金属与酸的接触面积不同．
（4）另取一支c试管加入与b试管中等量的铁粉，再加入3毫升15%的稀硫酸，仔细观察较长时间，铁粉表面有少量细小气泡浮起；然后将这支试管浸入约60℃的热水中，试管内气泡明显增多．试对比第（3）题b中的现象，分析b、c两试管中实验现象差异的根本原因是温度不同，温度越高，反应速率越快．

Answer 1

分析 （1）化合价相同的等质量的金属与足量酸反应，相对原子质量小的产生氢气的量多；
（2）实验操作要按照一定的顺序进行，如果操作不当，会影响实验结果，甚至会导致实验失败；
（3）反应物接触面积不同反应速度不同，金属与酸溶液的接触面积越大，反应速率越快；
（4）根据影响化学反应速率的方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．例如温度、浓度、催化剂等因素都能影响化学反应的速率．

解答 解：（1）化合价相同的等质量的金属与足量酸反应，相对原子质量小的产生氢气的量多；故产生氢气的量由多到少的顺序是镁＞铁＞锌；
（2）该操作过程中合理的排列顺序是：先检验装置的气密性，再将小试管注满放入水槽中待用，大试管内装金属后，再加入足量稀硫酸，待有连续稳定气泡再排水集气，故合理的排列顺序是①③④②；
（3）反应物接触面积不同反应速度不同，金属与酸溶液的接触面积越大，反应速率越快；因此，设计（1）题的实验时，几种金属的状态要完全相同，即与金属的接触面积要相同；
（4）温度可影响化学反应速率，一般情况下，温度越高，反应速率越快．
故答案为：（1）镁＞铁＞锌；
（2）①③④②；
（3）金属与酸的接触面积；金属与酸的接触面积不同；
（4）温度不同，温度越高，反应速率越快（或意思表达正确的其他说法）

点评 解答本题要充分理解影响化学反应速率的因素，只有这样才能对问题做出正确的判断．要求同学们在平时的学习中加强基础知识的记忆和理解，以便能够灵活应用．