Question

化學興趣小組的同學對“影響金屬與鹽酸反應的劇烈程度的因素”進行了探究
【提出問題】金屬與鹽酸反應劇烈程度受哪些因素的影響？
【作出猜想】a、可能與金屬本身的性質(zhì)有關
b、可能與鹽酸的濃度有關
【設計探究】實驗所用金屬均已用砂紙打磨。

實驗（1）為探究猜想a，小組同學分別在兩支試管中放入相同質(zhì)量的鋅片和鐵片，然后分別加入相同嘗試和質(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，發(fā)生反應的化學方程式有                                。

  從實驗現(xiàn)象可判斷：
金屬活動性Zn     Fe（填“＜”“=”“＞”）。
得出結(jié)論：金屬與鹽酸發(fā)生反應的劇烈程度與金屬本身性質(zhì)有關，金屬的活動性與反應的劇烈程度的關系是                       。
實驗（2）為探究猜想b，小組同學設計如圖的裝置進行實驗，其中注射器的作用是    。所用藥品，實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗編號	選用金屬（均取2g）	鹽酸質(zhì)量分數(shù)（均取50mL）	每分鐘產(chǎn)生氫氣的體積/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
Ⅰ	鋅片	15%	2.9	16.9	11.0	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：金屬與鹽酸發(fā)生反應的劇烈程度與鹽酸的濃度有關，其關系是            。

【反思評價】根據(jù)表一中實驗Ⅱ數(shù)據(jù)分析，請描述鋅與鹽酸發(fā)生反應快慢的變化情況并解釋原因                。

通過以上探究，你認為金屬與鹽酸反應的劇烈程度可能還受哪些因素的影響     （寫一條即可）。

【拓展延伸】很多金屬不僅能與酸反應，也能與鹽酸溶液反應，現(xiàn)將a g鐵釘投入到CuSO4溶液中，反應一段時間后，將固體取出洗凈、烘干，稱重為b g，則生成銅的質(zhì)量為    。

Answer 1

【答案】【設計探究】Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；＞得出結(jié)論：活動性較強的金屬與酸反應更劇烈    實驗（2）量取生成氣體的體積  得出結(jié)論：相同條件下，金屬與酸反應生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關  【反思評價】鋅與鹽酸反應產(chǎn)生氣體的速度先加快后變慢，因為鋅與鹽酸是放熱反應，所以開始時溫度升高，產(chǎn)生氣體速度加快，隨著反應的進程，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  【拓展延伸】8（b-a）g

【解析】【設計探究】由題意知：反應物、生成物，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，正確書寫化學方程式；如鋅與鹽酸反應：反應物為鋅與鹽酸，生成物為氯化鋅與氫氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，故正確書寫化學方程式Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；鐵與鹽酸反應的化學方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；
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，金屬活動性Zn＞Fe
得出結(jié)論：根據(jù)金屬的活動性順序，金屬的活動性與反應的劇烈程度的關系是活動性較強的金屬與酸反應更劇烈；
實驗（2）注射器的作用是量取生成氣體的體積；
得出結(jié)論：相同條件下，金屬與酸反應生成氫氣的劇烈程度與酸的濃度有關；
【反思評價】鋅與鹽酸反應產(chǎn)生氣體的速度先加快后變慢，因為鋅與鹽酸是放熱反應，所以開始時溫度升高，產(chǎn)生氣體速度加快，隨著反應的進程，鹽酸不斷被消耗，濃度降低，產(chǎn)生氣體速度變慢。

金屬與鹽酸反應的劇烈程度可能受固體的表面積、反應物的狀態(tài)、催化劑的影響；
【拓展延伸】
設生成Cu的質(zhì)量為m，則：
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄   質(zhì)量增加△m
56           64                      8
 ag           m                  (b-a)g

 =

m=8(b-a)g