Question

1．化學興趣小組的同學對“影響金屬與鹽酸反應的劇烈程度的因素”進行了探究．
【提出問題】金屬與鹽酸反應的劇烈程度受哪些因素的影響？
【作出猜想】a．可能與金屬本身的性質有關；
b．可能與鹽酸的濃度有關．
【設計探究】實驗所用金屬均已用砂紙打磨
實驗（1）：為探究猜想a，小組同學分別在兩支試管中放入相同質量的鎂片和鐵片，然后分別加入相同濃度和質量的稀鹽酸，觀察到放鎂片的試管中立即產生大量氣泡，放鐵片的試管中只產生少量氣泡，寫出鎂與稀鹽酸發生反應的化學方程式Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；從實驗現象可判斷：金屬活動性Mg＞Fe（填“＜”“=”或“＞”）；
得出結論：金屬與鹽酸發生反應的劇烈程度與金屬本身的性質有關，金屬的活動性與反應的劇烈程度的關系是金屬與鹽酸反應的劇烈程度與金屬本身性質有關（金屬活動性越強，反應越劇烈）．
實驗（2）：為探究猜想b，小組同學設計如圖的裝置進行實驗，其中注射器的作用是通過注射器往右移動的體積判斷生成氫氣的體積所用藥品、實驗數據如表：

實驗 編號	選用金屬 （均取2g）	鹽酸濃度 （均取50  mL）	每30秒產生氣體的體積/mL
			30秒	30～ 60秒	60～ 90秒	90～ 120秒	120～ 150秒	前150秒收 集氣體
Ⅰ	鋅片	10%	2.9	16.9	11.9	9.2	7.6	48.5
Ⅱ	鋅片	5%	1.6	8.4	5.9	4.8	3.7	24.4

得出結論：金屬與鹽酸發生反應的劇烈程度與鹽酸的濃度有關，其關系是其他條件相同時，鹽酸濃度越大，反應越劇烈．
【反思評價】
（注意：若答對本小題將獎勵4分，但化學試卷總分不超過60分）
根據表中實驗II數據分析，請描述鋅與鹽酸發生反應快慢的變化情況并解釋原因由慢到快然后逐漸減慢；鋅與稀鹽酸反應放熱，隨著反應的進行，溫度升高，所以速度越來越快，一段時間后，鹽酸被消耗，鹽酸濃度變小，反應速率減慢．通過以上探究，你認為金屬與鹽酸反應的劇烈程度可能還受哪些因素的影響①溫度；②金屬表面積大小．（答兩條即可）

Answer 1

分析 【設計探究】金屬與酸的反應為置換反應，寫出反應的化學方程式；根據現象得出結論；
得出結論：根據金屬的活動性順序，分析金屬的活動性與反應的劇烈程度的關系；
實驗（2）根據注射器的作用是量取生成氣體的體積解答；
得出結論：根據表中信息結合濃度對反應的影響分析解答；
【反思評價】根據表中信反應的劇烈程度與酸的濃度有關，結合反應的過程進行分析；根據控制變量法結合影響反應速率的因素進行設計實驗；

解答 解：【設計探究】由題意知：反應物、生成物，根據質量守恒定律，正確書寫化學方程式，鎂與鹽酸反應的化學方程式為：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；放鎂片的試管中立即產生大量氣泡，放鐵片的試管中只產生少量氣泡，因此金屬活動性強弱為：Mg＞Fe；
得出結論：金屬與鹽酸反應的劇烈程度與金屬本身性質有關（金屬活動性越強，反應越劇烈）；
實驗（2）注射器的作用是通過注射器往右移動的體積判斷生成氫氣的體積；
得出結論：根據表格信息可知，其他條件相同時，鹽酸濃度越大，反應越劇烈；
【反思評價】鋅與鹽酸反應產生氣體的速度先加快后變慢，因為鋅與鹽酸是放熱反應，所以開始時溫度升高，產生氣體速度加快，隨著反應的進程，鹽酸不斷被消耗，濃度降低，產生氣體速度變慢．
金屬與鹽酸反應的劇烈程度可能受固體的表面積、反應物的狀態、催化劑的影響；
故答案為：【設計探究】Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑；＞；
金屬與鹽酸反應的劇烈程度與金屬本身性質有關（金屬活動性越強，反應越劇烈）；
實驗（2）通過注射器往右移動的體積判斷生成氫氣的體積；
得出結論：其他條件相同時，鹽酸濃度越大，反應越劇烈；
【反思評價】由慢到快然后逐漸減慢；鋅與稀鹽酸反應放熱，隨著反應的進行，溫度升高，所以速度越來越快，一段時間后，鹽酸被消耗，鹽酸濃度變小，反應速率減慢．溫度；金屬表面積大小．

點評 本考點主要考查了影響金屬與酸發生化學反應速率的因素的探究，還考查了在生產、生活及實驗中應注意的問題．從酸的濃度、金屬的活動性和金屬的狀態等不同的角度，設計實驗，也考查了學生的實驗設計能力．要認真分析，綜合把握，問題就會迎刃而解．本考點主要出現在實驗題中．