Question

18．探究實驗展示了化學的無窮魅力．我們在實驗的過程中也提煉了許多探究方法．
【提出問題】小松想探究分子的運動速率與相對分子質(zhì)量的關系．
【假設猜想】①分子質(zhì)量（相對分子質(zhì)量）越大，分子運動速率越快；②分子質(zhì)量（相對分子質(zhì)量）越小，分子運動速率越快．
【查閱資料】已知濃氨水能揮發(fā)出氨氣，濃鹽酸能揮發(fā)出氯化氫氣體，二者接觸反應會產(chǎn)生白煙（即氯化銨固體）．
【設計實驗】如圖所示，在玻璃管兩端分別放入蘸有濃氨水和濃鹽酸的棉花團．
【實驗現(xiàn)象】C處產(chǎn)生的白煙較多．
【解釋與結(jié)論】（1）氨分子的相對分子質(zhì)量小于（填“大于”、“等于”或“小于”）氯化氫分子的相對分子質(zhì)量，由此可知，相對分子質(zhì)量越大，分子運動的速率越慢（填“快”或“慢”）．
（2）反應的化學方程式為NH₃+HCl═NH₄Cl，34g 氨與足量氯化氫反應，生成的氯化銨的質(zhì)量為107g．
【拓展探究】小松在完成上述實驗后，還想研究分子運動速率與溫度的關系．
他將等量的品紅（一種紅色顏料）分別滴入到等量的熱水和冷水中，其實驗現(xiàn)象如下所示．

實驗過程	冷水	熱水
開始	紅色擴散較慢	紅色擴散較快
長久放置	最終均成為紅色、均勻、透明的液體

（3）依據(jù)此實驗現(xiàn)象，得出的結(jié)論是溫度越高，分子的運動越快．

Answer 1

分析 選用的兩種藥品濃鹽酸和濃氨水都具有揮發(fā)性，分別能揮發(fā)出氯化氫氣體和氨氣，兩者接觸會反應生成一種白色的固體氯化銨，化學方程式為NH₃+HCl═NH₄Cl．通過C處產(chǎn)生白煙較多可以判斷氨氣分子運動得快一些，而氨氣的相對分子質(zhì)量為Mr（NH₃）=Ar（N）×1+Ar（H）×3=14×1+1×3=17，氯化氫的相對分子質(zhì)量為Mr（HCl）=Ar（H）×1+Ar（Cl）×1=1×1+35.5×1=36.5，故得到結(jié)論：分子的運動速率與相對分子質(zhì)量成反比；拓展探究中，將等量的品紅分別滴入到等量的熱水和冷水中，發(fā)現(xiàn)在熱水中品紅擴散較快，說明溫度高分子運動速率更快．

解答 解：（1）氨氣的相對分子質(zhì)量為Mr（NH₃）=Ar（N）×1+Ar（H）×3=14×1+1×3=17，氯化氫的相對分子質(zhì)量為Mr（HCl）=Ar（H）×1+Ar（Cl）×1=1×1+35.5×1=36.5，故氨氣的相對分子質(zhì)量小于氯化氫的相對分子質(zhì)量．由于C處出現(xiàn)白煙較多，說明氨氣分子運動得要快，得到結(jié)論：相對分子質(zhì)量越小，運動速度越快．
故答案為：小于，慢；
（2）氨氣和氯化氫發(fā)生化學反應的方程式為：NH₃+HCl═NH₄Cl．
設生成的氯化銨的質(zhì)量為x，
NH₃+HCl═NH₄Cl
17              53.5
34g              x
$\frac{17}{34g}=\frac{53.5}{x}$
x=107g
故答案為：NH₃+HCl═NH₄Cl；107g；
（3）將等量的品紅分別滴入到等量的熱水和冷水中，觀察到品紅在熱水中要比在冷水中擴散得快一些，由于熱水的溫度比冷水中要高，據(jù)此可知，溫度越高，品紅分子運動得越快．
故答案為：溫度越高，分子的運動越快．

點評 本題考查學生在實驗探究中通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析來得到相關的結(jié)論的能力．要求除了要分析題目中的已知數(shù)據(jù)外，還要分析一些隱藏的數(shù)據(jù)，如本題中兩種物質(zhì)的相對分子質(zhì)量．另外，拓展探究中的控制變量、比較分析法是一種常用的實驗方法．