Question

【題目】為研究“影響金屬與鹽酸反應劇烈程度的因素”，興趣小組同學進行如下探究。

（1）（提出問題）金屬與鹽酸反應劇烈程度受哪些因素的影響？

（作出假設）I. 可能與金屬本身的性質有關；II. 可能與鹽酸的濃度有關；III. ________（請你填寫一個合理的猜想）。

（2）（實驗探究）實驗所用金屬均已用砂紙打磨。

①實驗一：為探究猜想I，小紅同學分別在兩支試管中放入相同質量的鋅和鐵，然后分別加入同體積、同濃度的稀鹽酸，觀察到放鋅的試管中立即產生大量氣泡，放鐵的試管中只產生少量氣泡，由此得出結論：金屬活動性 Zn＞Fe。你認為實驗一方案是否合理________________________，理由是______________________。

②實驗二：為探究猜想 II，小軍同學利用下列下圖裝置進行對照實驗，做了等質量且過量的鋅片分別與等體積、濃度為5%、15%的稀鹽酸反應。其中注射器的作用是____；該裝置氣密性的檢查方法是___________________ 。

③實驗三：小軍同學還用壓強傳感器替換注射器進行數字化實驗，測得兩次實驗壓強隨時間的 變化關系曲線如上述右圖所示。請你根據該圖中信息得出兩條合理結論：_________________________________；___________________ 。

（拓展延伸）附加分：若正確回答下列小題，將獲得 4 分的獎勵，但化學試卷總分不超過 60 分。

（3）已知一種金屬加入到比它弱的兩種金屬鹽溶液的混合液中，先置換出最弱的金屬。小敏同學向一定質量的硝酸銀和硝 酸銅的混合溶液中加入鋅粉，溶液質量與加入鋅的質量關系如圖所示。那么，在 A 點時，溶液里含的鹽有__________種；BC 段發生的化學反應方程式為_______；D 點得到的固體的成分為___________________

Answer 1

【答案】可能與金屬和鹽酸的接觸面積有關 否 鋅和鐵與稀鹽酸的接觸面積可能不同 通過注射器往右移動的體積判斷生成氫氣的體積 關閉分液漏斗的活塞，然后用手向左推注射器的活塞，松開手后，若活塞能恢復到原來的刻度，說明裝置的氣密性是良好的 鹽酸的濃度越大，產生的氫氣越多 鹽酸的濃度越大，反應的速率越快 3 Zn+Cu（NO3）2=Cu+Zn（NO3）2 鋅、銀、銅

【解析】

拓展延伸：根據方程式可知

鋅和硝酸銀反應時，溶液質量會減少，鋅和硝酸銅反應時，溶液的質量會增加；所以B點之前是鋅和硝酸銀反應，B點表示鋅和硝酸銀恰好完全反應，BC段是鋅和硝酸銅反應，C點表示鋅和硝酸銅恰好完全反應，C點之后，金屬鋅過量，溶液質量不再變化。

（1）影響金屬與酸反應速率的因素有：金屬的種類、金屬和酸的接觸面積和酸的濃度。

故填：可能與金屬和鹽酸的接觸面積有關；
（2）①實驗中所用鋅和鐵的質量雖然相同，但是與鹽酸的接觸面積不一定相同，應該選擇相同選擇大小的鋅和鐵進行實驗，所以不能根據產生氣泡的速率來判斷金屬的活動性強弱。

故填：否；鋅和鐵與稀鹽酸的接觸面積可能不同；
②注射器的作用是通過注射器往右移動的體積判斷生成氫氣的體積；檢查裝置的氣密性之前應該把裝置密封，該裝置氣密性的檢查方法是關閉分液漏斗的活塞，然后用手向左推注射器的活塞，松開手后，若活塞能恢復到原來的刻度，說明裝置的氣密性是良好的。

故填：通過注射器往右移動的體積判斷生成氫氣的體積；關閉分液漏斗的活塞，然后用手向左推注射器的活塞，松開手后，若活塞能恢復到原來的刻度，說明裝置的氣密性是良好的；
③相同時間鎳，壓強傳感器壓力越大，說明生成的氫氣越多，鋅和稀鹽酸反應的速率越快；由圖象信息可知，鹽酸的濃度越大，產生的氫氣越多；鹽酸的濃度越大，反應的速率越快；故填：鹽酸的濃度越大，產生的氫氣越多；鹽酸的濃度越大，反應的速率越快；
（3）根據一種金屬加入到兩種活動性均比它弱的金屬化合物溶液的混合液中，會先置出最弱的金屬。再置換出第二種金屬。根據金屬活動性鋅＞銅＞銀，因此，開始時鋅和硝酸銀反應，A點是鋅和部分硝酸銀反應，A點溶液里含的鹽有硝酸鋅、硝酸銀和硝酸銅；在B點硝酸銀恰好完全反應，硝酸銅開始反應，所以BC是鋅和硝酸銅反應生成銅和硝酸鋅和銅，方程式為：Zn+Cu（NO3）2=Cu+Zn（NO3）2；在C點后溶液質量不再改變，說明硝酸銅反應完，因此在D鋅已經過量，D點時固體為銅、銀和過量的鋅；

故填：3；Zn+Cu（NO3）2=Cu+Zn（NO3）2；鋅、銀、銅。