Question

【題目】如圖是小明設(shè)計(jì)的化學(xué)動(dòng)力小車，他在試管中加入兩種試劑，塞緊塞子，將小車放在摩擦系數(shù)極小的道路上，過一會(huì)小車就向左運(yùn)動(dòng)了。

（可選試劑）①鋅粉；②鐵粉；③銅粉；④10%的稀鹽酸；⑤干冰

（1）在加入的兩種試劑總質(zhì)量相同的條件下，若加一次藥品能使小車在同一條水平道路上行程最遠(yuǎn)，應(yīng)選擇的金屬是_____（填序號(hào)），并且兩種試劑使用的量要控制在恰好完全反應(yīng)，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____；

（2）在加入的兩種試劑總質(zhì)量相同的條件下，要使小車運(yùn)動(dòng)的速度最快，應(yīng)往試管中加入上述哪種金屬？_____（填序號(hào)），原因是_____，產(chǎn)生氫氣速度更快；

（3）有的同學(xué)根據(jù)上述小車推進(jìn)原理，發(fā)現(xiàn)不進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，也能使小車運(yùn)動(dòng)，則他在試管中投入的試劑可能是_____，其利用了它的_____（填“物理”或“化學(xué)”）性質(zhì)。

（繼續(xù)探究）

（4）在不增減小車的設(shè)備、不改變?cè)噭┛傎|(zhì)量及道路的摩擦系數(shù)不變的條件下，從理論上講，如何使小車跑得更遠(yuǎn)？請(qǐng)你在下表中寫出兩種改進(jìn)的方法并給出理由。

	改進(jìn)的方法	簡(jiǎn)述理由
1	_____	_____
2	_____	_____

Answer 1

【答案】② Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ ① 鋅比鐵活潑，和稀鹽酸反應(yīng)時(shí) 干冰 物理 減小試管和平面的夾角 試管和平面的夾角越小，反作用力越大 用等質(zhì)量的鋁或鎂 等質(zhì)量的鋁或鎂比鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣更多

【解析】

（1）在加入的兩種試劑總質(zhì)量相同的條件下，若加一次藥品能使小車在同一條水平道路上行程最遠(yuǎn)，應(yīng)選擇的金屬是鐵，這是因?yàn)榈荣|(zhì)量的鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成的氫氣比鋅多，并且兩種試劑使用的量要控制在恰好完全反應(yīng)，鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。

故填：②；Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。

（2）在加入的兩種試劑總質(zhì)量相同的條件下，要使小車運(yùn)動(dòng)的速度最快，應(yīng)往試管中加入鋅，原因是鋅比鐵活潑，和稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氫氣速度更快。

故填：①；鋅比鐵活潑，和稀鹽酸反應(yīng)時(shí)。

（3）有的同學(xué)根據(jù)上述小車推進(jìn)原理，發(fā)現(xiàn)不進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，也能使小車運(yùn)動(dòng)，則他在試管中投入的試劑可能是干冰，其利用了它的物理性質(zhì)，即干冰升華產(chǎn)生的二氧化碳逸出裝置時(shí)產(chǎn)生反作用力。

故填：干冰；物理。

[繼續(xù)探究]

（4）試管和平面的夾角越小，反作用力越大，因此可以減小試管和平面的夾角；

等質(zhì)量的鋁或鎂比鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣更多，因此可以用等質(zhì)量的鋁或鎂代替，實(shí)驗(yàn)過程如下所示：

	改進(jìn)的方法	簡(jiǎn)述理由
1	減小試管和平面的夾角	試管和平面的夾角越小，反作用力越大
2	用等質(zhì)量的鋁或鎂	等質(zhì)量的鋁或鎂比鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣更多