Question

11．課外探究時，某興趣小組同學選擇了“金屬和酸反應快慢與什么因素有關”課題．
（1）其他條件相同，同種金屬與不同質量分數(shù)的鹽酸反應，反應的快慢不同．取質量相等的鋁片，分別放入5%、20%的足量稀鹽酸中，實驗表明鹽酸濃度越大，反應速率越快．如圖1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是三位同學記錄實驗生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線，其中正確的是Ⅲ．

（2）其他條件相同，不同金屬與相同質量分數(shù)的鹽酸反應，反應的快慢不同．取質量相等的鎂片、鋅片、鐵片中的兩種金屬，分別放入溶質質量分數(shù)相同的足量稀鹽酸中，生成氫氣的質量（m）與反應時間（t）的關系曲線如圖甲所示．則曲線A對應的金屬與稀鹽酸反應后生成的鹽的名稱是氯化亞鐵．
（3）有等質量的鎂和鐵，鎂放入質量分數(shù)為10%的稀硫酸中，鐵放入質量分數(shù)為10%的稀鹽酸中，產(chǎn)生氫氣的質量隨反應時間變化曲線如圖乙所示．下列結果可能的是①④（填序號）．
①反應后鎂有剩余　　②反應后鐵有剩余
③反應后稀硫酸有剩余　�、芊磻�后稀鹽酸有剩余
⑤剩余鐵的和鎂的質量相等　�、尴�耗的稀硫酸和稀鹽酸質量相等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物種類相同時反應物濃度高反應速率快，20%的鹽酸比5%的鹽酸反應速率快分析；
（2）依據(jù)金屬活動性順序及同價態(tài)金屬與酸反應時生成的氫氣量與其相對原子質量呈反比分析判斷；
（3）根據(jù)金屬與酸反應的程度結合圖象進行分析解答．

解答 解：（1）反應物種類相同時反應物濃度高反應速率快，20%的鹽酸比5%的鹽酸反應速率快，取質量相同的鋅片生成的氫氣質量相同，觀察坐標，Ⅲ正確；故填：Ⅲ；
（2）依據(jù)金屬活動性順序表可知鎂的活動性比鋅強，鋅的活動性比鐵強，同價態(tài)三種金屬與酸反應時生成的氫氣量與其相對原子質量呈反比，所以取質量相等的鎂片、鐵片和鋅片，分別放入溶質質量分數(shù)相同的足量稀鹽酸中時鎂產(chǎn)生的氫氣最多，鋅生成的氫氣量小，因此鎂反應的特點是“快而多”，坐標中沒有體現(xiàn)出來鎂的坐標；鋅和鐵對比，可知鋅反應的特點是快而少，所以B是鋅，A是鐵，鐵和鹽酸反應產(chǎn)生氯化亞鐵和氫氣；故填：氯化亞鐵；
（3）根據(jù)圖示可以看出，最終生成的氫氣的質量相等；
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24  98          2
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56  73          2
根據(jù)反應的化學方程式以及各物質之間的質量關系可以看出，產(chǎn)生相同質量的氫氣，消耗鎂的質量小，故鎂可能剩余；產(chǎn)生相同質量的氫氣，消耗鹽酸的質量小，故鹽酸可能剩余；故填：①④．

點評 該題通過鋅、鐵、鎂與鹽酸之間的反應主要是考查了金屬與酸的反應，只要掌握了金屬與酸的反應規(guī)律以及控制變量法進行實驗，便能順利解題．