在研究化學(xué)反應(yīng)伴隨熱量變化實(shí)驗(yàn)時(shí),有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)鎂和鐵都可以與酸反應(yīng),但反應(yīng)的快慢有明顯差異,提出問(wèn)題并進(jìn)行探究。
【提出問(wèn)題】酸的濃度、金屬的種類(lèi)、金屬的形狀是否會(huì)影響金屬與酸反應(yīng)的快慢?
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】分別取20mL鹽酸、2g金屬。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
鹽酸的濃度 |
金屬種類(lèi) |
金屬形狀 |
收集50mL氫氣所需要 的時(shí)間/s |
① |
10% |
鎂 |
粉狀 |
60 |
② |
10% |
鐵 |
片狀 |
120 |
③ |
10% |
鎂 |
片狀 |
102 |
④ |
20% |
鐵 |
片狀 |
110 |
【解釋與結(jié)論】
(1)鎂與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是固體逐漸消失、放出大量熱、
產(chǎn)生氣泡
產(chǎn)生氣泡
。
(2)鎂、鐵與鹽酸發(fā)生的反應(yīng)相似(都生成+2價(jià)的化合物),補(bǔ)全化學(xué)反應(yīng)方程式:Fe+2HCl═
FeCl2
FeCl2
+H
2↑。
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和③,得到的結(jié)論是
金屬的形狀會(huì)影響金屬與酸反應(yīng)的快慢
金屬的形狀會(huì)影響金屬與酸反應(yīng)的快慢
。
(4)要比較不同種類(lèi)的金屬對(duì)反應(yīng)快慢的影響,應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是
②③
②③
。
(5)由上述實(shí)驗(yàn)可推知,影響金屬與酸反應(yīng)快慢的因素是
酸的濃度、金屬的種類(lèi)、金屬的形狀
酸的濃度、金屬的種類(lèi)、金屬的形狀
。
【反思與評(píng)價(jià)】
(6)該實(shí)驗(yàn)除了用收集等體積氫氣所用時(shí)間來(lái)衡量反應(yīng)的快慢外,其他實(shí)驗(yàn)方法是
單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積
單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積
。