Question

實驗室現(xiàn)有下列藥品：鹽酸（5%）、硫酸（5%）；大小相同的鎂片、鋁片、鐵片；鐵粉、鋁粉．某同學為了比較金屬與酸的反應，按下圖所示的實驗方案進行實驗．

從實驗開始到反應5分鐘，所觀察到的現(xiàn)象記錄如下：

編號	①	②	③
現(xiàn)象	金屬表面立即有大量無色氣泡冒出，反應不到5分鐘金屬已消失	金屬表面慢慢有少量無色氣泡冒出．反應到5分鐘時，鋁片還在冒氣泡	鐵粉中不斷有無色氣泡冒出．氣泡的量比②中多，溶液逐漸顯淺綠色，反應到5分鐘時，鐵粉還在冒氣泡

（1）寫出實驗③中的化學反應方程式______．
（2）該同學根據(jù)上述實驗現(xiàn)象得出結(jié)論：金屬與酸反應的劇烈程度按鎂、鐵、鋁的順序減弱．你認為該同學的結(jié)論是否合理（填“合理”或“不合理）______，如果有不合理的地方，請你在上述設計的基礎(chǔ)上完善該實驗，在圖中填寫所需的化學藥品；如果合理，可以不填．

Answer 1

解：（1）根據(jù)金屬性活動順序表可知，鐵元素排在氫元素的前，也就是說鎂可以和酸發(fā)生置換反應，即鐵和鹽酸生成氯化亞鐵和氫氣．故答案為：Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑．
（2）比較性實驗一般采用“單一變量原則”，也就是只能有一個因素可以改變，其他因素完全相同，只有這樣，我們才可以說不同的結(jié)果是有這一個因素的不同的引起的．．這三個實驗中有三因素在變化，第一個：酸不同；第二個：金屬的狀態(tài)不同（快狀和粉末）；第三個：金屬不同．因此產(chǎn)生的不同現(xiàn)象無法確定是哪一種因素引起的．要想比較金屬的活動性順序，就要求酸相同，金屬的狀態(tài)也相同（快狀和粉末和酸的接觸面積不同）．這樣我們就可以說不同的現(xiàn)象是有金屬的不同引起的．故答案為：不合理；Mg片、Al片、Fe片；稀鹽酸（DEF是同一種酸即可）．
分析：比較性實驗一般采用“單一變量原則”，也就是只能有一個因素可以改變，其他因素完全相同，只有這樣，我們才可以說不同的結(jié)果是有這一個因素的不同的引起的．金屬和酸反應，要想比較金屬的活動性順序，就要求酸相同，金屬的狀態(tài)也相同（快狀和粉末和酸的接觸面積不同）．
點評：掌握比較性實驗的設計方法，比較性實驗一般采用“單一變量原則”，也就是只能有一個因素可以改變，其他因素完全相同，只有這樣，我們才可以說不同的結(jié)果是有這一個因素的不同的引起的．