Question

13．一般情况下，金属越活泼，与酸反应速度越快．为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反
应的快慢，某研究性学习小组设计了如下实验（如图）．
实验步骤
①取A、B、C三支试管，分别加入2mL浓度相同的稀盐酸；
②分别加入足量的、大小相等的Mg、Zn、Fe，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上．
实验预测与分析
（1）写出镁与盐酸反应的化学方程式：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（2）气球膨胀速度最快的是A（填试管编号）．
（3）该实验表明，实验室一般用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是：锌反应速度适中，容易控制．
（4）实验室制取氢气通常用的酸是稀硫酸，试写出与金属铝发生反应的化学方程式：2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑．

Answer 1

分析 为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，需要控制酸、金属及操作等可变量，酸应使用质量分数相同、质量相同的同一种酸，金属应取大小相同、外观一致的金属，操作时应同时加入、相同的气球也应同时套在试管口上．

解答 解：（1）铁与盐酸反应，铁转变为亚铁，即生成氯化亚铁和氢气；故其反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
（2）三种金属中，镁的活动性最强，放出氢气速率最大，所以放入镁的A试管气球膨胀速度最快；故选A；
（3）实验室制取气体时要求反应速度不能太快，反应太剧烈不宜于控制；也不能反应速度太慢，太慢收集需要太长时间；镁与酸反应太快、铁反应速度太慢，实验室制取氢气时不选用这两种金属；
故答：锌反应速度适中，容易控制（或镁反应速度太快，而反应速度太慢，或Mg＞Zn＞Fe）；
（4）实验室制取氢气通常用的酸是稀硫酸，稀硫酸与金属铝发生反应的化学方程式：2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑．
故答案为：
（1）Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．（2）A．（3）锌反应速度适中，容易控制．（4）2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑．

点评 实验室制取氢气通常选择锌粒与稀硫酸反应，一般选择稀硫酸而不选择稀盐酸是由于稀硫酸没有挥发性而盐酸有挥发性．