Question

19、請參與某化學(xué)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程，并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)：
[提出問題]在學(xué)習(xí)金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的過程中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，不同情況下金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度不同．于是他們選擇“金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究，以下是他們探究的主要過程：
一、[假設(shè)一]相同條件下，不同金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度與金屬活動性有關(guān)．
[實驗方案]常溫下，取相同大小的鎂片和鐵片，各加入足量相同濃度、相同體積的鹽酸溶液．
[實驗記錄]①

鎂片與鹽酸反應(yīng)更為劇烈

．
[結(jié)論]相同條件下，不同金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度與金屬活動性有關(guān)，通常金屬活動性較強的金屬與酸反應(yīng)更劇烈．
二、[假設(shè)二]相同條件下，同種金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度與金屬表面積大小有關(guān)．
[實驗方案]常溫下，取相同質(zhì)量的鋅粉和鋅片，各加入足量相同濃度、相同體積的鹽酸溶液．
[實驗記錄]鋅粉與鹽酸反應(yīng)更為劇烈．
[結(jié)論]②

相同條件下，同種金屬，表面積越大與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度越大

．
金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度還與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(xù)探究（只要提出假設(shè)和實驗方案）
三、[假設(shè)三]③

相同條件下，金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)

．
[實驗方案]④

相同條件下，取大小相同的鋅片，分別加入不同濃度的足量鹽酸溶液，觀察實驗現(xiàn)象

．
[反思與評價]探究了金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度與哪些因素有關(guān)后，在生產(chǎn)、生活及實驗中應(yīng)注意哪些問題（或有哪些應(yīng)用）
⑤

如實驗室制氫氣就是選用了活潑金屬和酸反應(yīng)、速率適中的條件

．

Answer 1

分析：本題是對影響金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度不同的因素的探究，三個實驗方案都利用了控制變量法，即其它量保持不變，控制一個變量．方案一是研究反應(yīng)的劇烈程度與金屬活動性有關(guān)，其它條件不變，取用的是鎂片和鐵片，然后由現(xiàn)象得出正確的結(jié)論；方案二是研究反應(yīng)劇烈程度與金屬表面積大小有關(guān)，其它條件不變，取用的是鋅粉和鋅片，鋅粉比較快；方案三我們可以猜想是研究反應(yīng)的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)，其它條件不變，取用的是不同濃度的足量鹽酸溶液．

解答：解：假設(shè)一：①是研究不同金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度與金屬活動性有關(guān)，因此現(xiàn)象是鎂片與鹽酸反應(yīng)更為劇烈；
假設(shè)二：②由現(xiàn)象：鋅粉與鹽酸反應(yīng)更劇烈，得到的結(jié)論是：相同條件下，同種金屬表面積越大與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度越大．
假設(shè)三：③是相同條件下，金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)；④實驗方案是：其它條件不變，加入不同濃度的足量鹽酸溶液，觀察實驗現(xiàn)象．
反思與評價：⑤注重在生產(chǎn)、生活及實驗中的應(yīng)用：如實驗室制氫氣就是選用了活潑金屬和酸反應(yīng)、速率適中的條件．
故答案為：①鎂片與鹽酸反應(yīng)更為劇烈；
②相同條件下，同種金屬，表面積越大與酸反應(yīng)生成氫氣的反應(yīng)劇烈程度越大；
③相同條件下，金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關(guān)；
④相同條件下，取大小相同的鋅片，分別加入不同濃度的足量鹽酸溶液，觀察實驗現(xiàn)象；
⑤如實驗室制氫氣就是選用了活潑金屬和酸反應(yīng)速率適中的條件．（答案不唯一）

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．