Question

11．“化學(xué)反應(yīng)條件的控制是實驗的靈魂”，某�？茖W(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下，進(jìn)行了“影響比較金屬活動性因素”的實驗，請你幫助回答下列問題：
（1）取四支大試管，分別裝入等質(zhì)量的鎂條、鋅粒、鐵粉、銅片，再加入足量的稀硫酸，并收集產(chǎn)生的氣體（如圖所示），結(jié)果發(fā)現(xiàn)銅片不與酸液反應(yīng)，而其余金屬產(chǎn)生氫氣的量由多到少的順序是鎂、鐵、鋅．
（2）下列實驗過程中的幾步操作，合理的排列順序是（選填序號）①④③②．
①檢驗裝置的氣密性；　　　　　　　　　�、诖�有連續(xù)穩(wěn)定氣泡再排水集氣；
③將水槽中待收集氣體的小試管注滿水；④向大試管內(nèi)裝金屬后，再加入足量稀硫酸
（3）取a、b兩支試管分別加入等質(zhì)量的鐵釘、鐵粉，再分別加入3毫升10%的稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)b中比a中產(chǎn)生氣泡多且快，由此得出影響“比較金屬活動性因素”實驗中反應(yīng)速率的因素有金屬的形狀．據(jù)此，試說明第（1）題的實驗設(shè)計不合理之處是金屬形狀不同．
（4）另取一支c試管加入與b試管中等量的鐵粉，再加入3毫升15%的稀硫酸，仔細(xì)觀察較長時間，鐵粉表面有少量細(xì)小氣泡浮起；然后將這支試管浸入約60℃的熱水中，試管內(nèi)氣泡明顯增多．試對比第（3）題b中的現(xiàn)象，分析b、c兩試管中實驗現(xiàn)象差異的根本原因是反應(yīng)物不同．

Answer 1

分析 （1）鎂、鋅、鐵和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和相應(yīng)的鹽；
（2）如果操作不當(dāng)，會影響實驗結(jié)果，甚至?xí)��?dǎo)致實驗失��； 
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷相關(guān)方面的問題；
（4）反應(yīng)物不同，性質(zhì)也不同．

解答 解：（1）鎂、鋅、鐵的相對原子質(zhì)量分別是24、65、56，和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式中，金屬、硫酸、鹽和氫氣的化學(xué)計量數(shù)完全相同，因此等質(zhì)量的鎂條、鋅粒、鐵粉和足量的稀硫酸反應(yīng)時，產(chǎn)生氫氣的量由多到少的順序是鎂、鐵、鋅．
故填：鎂、鐵、鋅．
（2）下列實驗過程中的幾步操作，合理的排列順序是：檢驗裝置的氣密性，向大試管內(nèi)裝金屬后，再加入足量稀硫酸，將水槽中待收集氣體的小試管注滿水，待有連續(xù)穩(wěn)定氣泡再排水集氣．
故填：①④③②．
（3）取a、b兩支試管分別加入等質(zhì)量的鐵釘、鐵粉，再分別加入3毫升10%的稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)b中比a中產(chǎn)生氣泡多且快，由此得出影響“比較金屬活動性因素”實驗中反應(yīng)速率的因素有金屬的形狀，據(jù)此第（1）題的實驗設(shè)計不合理之處是金屬形狀不同．
故填：金屬的形狀；金屬形狀不同．
（4）加入的稀硫酸濃度比稀鹽酸濃度大，反應(yīng)速率反而慢，說明反應(yīng)物是影響反應(yīng)速率的重要因素之一．
故填：反應(yīng)物不同．

點評 實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎(chǔ)．