14.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”进行了探究.
【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响?
【作出猜想】a.可能与金属本身的性质有关
b.可能与盐酸的浓度有关
【设计探究】实验所用金属均已用砂纸打磨.
实验(1)为探究猜想a,小组同学分别在两支试管中放入相同质量的锌片和铁片,然后分别加入等质量、等浓度的稀盐酸,观察到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.写出锌与盐酸发生反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑.
从实验现象可判断:金属活动性Zn>Fe(填“<”、’“=”或“>”).
【得出结论】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与金属本身性质有关,金属的活动性与反应的剧烈程度的关系是金属活动性越强,反应越剧烈.
实验(2)为探究猜想b,小组同学设计如上图的装置进行实验,其中注射器的作用是通过注射器往右移动的体积测得生成氢气的体积.
所用药品、实验数据如表:
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
锌片15%2.916.911.99.27.648.5
锌片5%1.68.45.94.83.724.4
【得出结论】金属与盐酸发生反应的剧烈程度与盐酸的浓度有关,其关系是其他条件相同时,盐酸浓度越大,反应越剧烈.
【反思评价】根据表中实验Ⅱ数据分析,请解释锌与盐酸发生反应由慢到快、再由快到慢的原因是锌与稀盐酸反应放热,随着反应的进行,温度升高,所以速度越来越快,一段时间后,盐酸被消耗,盐酸浓度变小,反应速率减慢.
【拓展延伸】通过以上探究,你认为金属与盐酸反应的剧烈程度还可能与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究.(只要求提出一种影响快慢的相关假设因素及实验方案)
【假设】金属与盐酸反应的剧烈程度与金属表面积大小有关.
【实验方案】分别取等质量的锌片和锌粉于试管中,分别加入等体积等浓度的稀盐酸,观察产生气泡的快慢.(假设与方案要对应合理即可).
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