Question

一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速度越快．为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验．[实验步骤]：
①取A、B、C三支试管，分别加入2mL浓度相同的盐酸溶液；
②分别加入足量的、大小相同的Mg、Zn、Fe，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上．
[实验预测与分析]
（1）写出铁与盐酸反应的化学方程式：______．
（2）气球膨胀速度最快的是______（填试管编号）
（3）该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因______．
（4）步骤②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中小组成员之应该______．

Answer

为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，需要控制酸、金属及操作等可变量，酸应使用质量分数相同、质量相同的同一种酸，金属应取大小相同、外观一致的金属，操作时应同时加入、相同的气球也应同时套在试管口上．
【解析】
（1）铁与盐酸反应，铁转变为亚铁，即生成氯化亚铁和氢气；
故答：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；
（2）三种金属中，镁的活动性最强，放出氢气速率最大，所以放入镁的A试管气球膨胀速度最快；
故选A；
（3）实验室制取气体时要求反应速度不能太快，反应太剧烈不宜于控制；也不能反应速度太慢，太慢收集需要太长时间；镁与酸反应太快、铁反应速度太慢，实验室制取氢气时不选用这两种金属；
故答：锌反应速度适中，容易控制（或镁反应速度太快，而反应速度太慢，或Mg＞Zn＞Fe）；
（4）本次探究是通过观察气球膨胀速度来判断反应快慢的，所以，加入金属、在试管口套气球等都要同时完成，否则氢气逸散使实验结果出现较大误差；
故答：迅速并同时完成加入金属和套上气球的操作．