Question

5．化學(xué)興趣小組的同學(xué)對“影響金屬與稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度的因素”進(jìn)行了探究．
【提出問題】金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度受哪些因素的影響？
【做出猜想】a．可能與金屬本身的性質(zhì)有關(guān)
b．可能與鹽酸的濃度有關(guān)
【設(shè)計探究】實驗所用的金屬均已用砂紙打磨．
實驗（1）為探究猜想a，小明同學(xué)分別在兩支試管中放入相同質(zhì)量的鋅片和鐵片，然后分別加入相同濃度和質(zhì)量的稀鹽酸，觀察到放鋅片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡，放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡，請寫出放鋅片的試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
從實驗現(xiàn)象可以判斷：金屬活動性Zn＞Fe（填“＞”“＜”或“=”）．
【得出結(jié)論1】：金屬活動性越強(qiáng)，反應(yīng)的程度越劇烈．
實驗（2）為探究猜想b，小組同學(xué)設(shè)計如圖裝置進(jìn)行實驗，所用藥品、實驗數(shù)據(jù)如下表：
其中注射器的作用是測量生成氣體的體積．

實驗編號	選用金屬 （均取2g）	鹽酸濃度 （均取50ml）	每分鐘產(chǎn)生氣體的體積/ml
			1分鐘	1～2分鐘	2～3分鐘	3～4分鐘	4～5分鐘	前5分鐘共收集氣體的總體積/mL
Ⅰ	鋅片	15%	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(jié)論2】：金屬與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度與鹽酸的濃度有關(guān)，其關(guān)系是鹽酸的濃度越大，反應(yīng)越劇烈．
【反思評價】
根據(jù)表中實驗Ⅱ數(shù)據(jù)分析，請描述鋅與鹽酸發(fā)生反應(yīng)快慢的變化情況并解釋原因鋅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率先逐漸加快，后變慢，因為鋅與鹽酸是放熱反應(yīng)，所以開始時反應(yīng)較慢，隨溫度升高，產(chǎn)生氣體速率加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸不斷被消耗，濃度降低，產(chǎn)生氣體速度變慢．　通過以上探究，你認(rèn)為金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度還可能受哪些因素影響？固體的表面積（或形狀）或反應(yīng)的溫度或金屬的純度等（合理即可）（寫一條即可）．

Answer 1

分析 【設(shè)計探究】金屬與酸的反應(yīng)為置換反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
【得出結(jié)論1】：根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論；
【實驗2】根據(jù)注射器的作用是量取生成氣體的體積解答；
【得出結(jié)論2】：根據(jù)表中信息結(jié)合濃度對反應(yīng)的影響分析解答；
【反思評價】根據(jù)表中信反應(yīng)的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)，結(jié)合反應(yīng)的過程進(jìn)行分析；根據(jù)控制變量法分析影響反應(yīng)速率的因素．

解答 解：【設(shè)計探究】實驗（1）鋅與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣；放鋅片的試管中立即產(chǎn)生大量氣泡，放鐵片的試管中只產(chǎn)生少量氣泡，因此金屬活動性強(qiáng)弱為：Zn＞Fe；故填：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；＞；
【得出結(jié)論1】：金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度與金屬本身性質(zhì)有關(guān)（金屬活動性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈）；故填：金屬活動性越強(qiáng)，反應(yīng)的程度越劇烈；
【設(shè)計探究】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；故填：測量生成氣體的體積；
【得出結(jié)論2】根據(jù)表格信息可知，其他條件相同時，鹽酸濃度越大，反應(yīng)越劇烈；故填：鹽酸的濃度越大，反應(yīng)越劇烈；
【反思評價】鋅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速度先加快后變慢，因為鋅與鹽酸是放熱反應(yīng)，所以開始時溫度升高，產(chǎn)生氣體速度加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)程，鹽酸不斷被消耗，濃度降低，產(chǎn)生氣體速度變慢；
金屬與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度可能受溫度、金屬的顆粒大小、金屬的純度等因素的影響，可以利用控制變量法設(shè)計實驗；
故填：鋅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率先逐漸加快，后變慢，因為鋅與鹽酸是放熱反應(yīng)，所以開始時反應(yīng)較慢，隨溫度升高，產(chǎn)生氣體速率加快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸不斷被消耗，濃度降低，產(chǎn)生氣體速度變慢；固體的表面積（或形狀）或反應(yīng)的溫度或金屬的純度等（合理即可）．

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