Question

为研究“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”，兴趣小组同学进行如下探究。

（1）（提出问题）金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素的影响？

（作出假设）I. 可能与金属本身的性质有关；II. 可能与盐酸的浓度有关；III. ________（请你填写一个合理的猜想）。

（2）（实验探究）实验所用金属均已用砂纸打磨。

①实验一：为探究猜想I，小红同学分别在两支试管中放入相同质量的锌和铁，然后分别加入同体积、同浓度的稀盐酸，观察到放锌的试管中立即产生大量气泡，放铁的试管中只产生少量气泡，由此得出结论：金属活动性 Zn＞Fe。你认为实验一方案是否合理________________________，理由是______________________。

②实验二：为探究猜想 II，小军同学利用下列下图装置进行对照实验，做了等质量且过量的锌片分别与等体积、浓度为5%、15%的稀盐酸反应。其中注射器的作用是____；该装置气密性的检查方法是___________________ 。

③实验三：小军同学还用压强传感器替换注射器进行数字化实验，测得两次实验压强随时间的 变化关系曲线如上述右图所示。请你根据该图中信息得出两条合理结论：_________________________________；___________________ 。

（拓展延伸）附加分：若正确回答下列小题，将获得 4 分的奖励，但化学试卷总分不超过 60 分。

（3）已知一种金属加入到比它弱的两种金属盐溶液的混合液中，先置换出最弱的金属。小敏同学向一定质量的硝酸银和硝 酸铜的混合溶液中加入锌粉，溶液质量与加入锌的质量关系如图所示。那么，在 A 点时，溶液里含的盐有__________种；BC 段发生的化学反应方程式为_______；D 点得到的固体的成分为___________________

Answer

可能与金属和盐酸的接触面积有关 否 锌和铁与稀盐酸的接触面积可能不同 通过注射器往右移动的体积判断生成氢气的体积 关闭分液漏斗的活塞，然后用手向左推注射器的活塞，松开手后，若活塞能恢复到原来的刻度，说明装置的气密性是良好的 盐酸的浓度越大，产生的氢气越多 盐酸的浓度越大，反应的速率越快 3 Zn+Cu（NO3）2=Cu+Zn（NO3）2 锌、银、铜

【解析】

拓展延伸：根据方程式可知

锌和硝酸银反应时，溶液质量会减少，锌和硝酸铜反应时，溶液的质量会增加；所以B点之前是锌和硝酸银反应，B点表示锌和硝酸银恰好完全反应，BC段是锌和硝酸铜反应，C点表示锌和硝酸铜恰好完全反应，C点之后，金属锌过量，溶液质量不再变化。

（1）影响金属与酸反应速率的因素有：金属的种类、金属和酸的接触面积和酸的浓度。

故填：可能与金属和盐酸的接触面积有关；
（2）①实验中所用锌和铁的质量虽然相同，但是与盐酸的接触面积不一定相同，应该选择相同选择大小的锌和铁进行实验，所以不能根据产生气泡的速率来判断金属的活动性强弱。

故填：否；锌和铁与稀盐酸的接触面积可能不同；
②注射器的作用是通过注射器往右移动的体积判断生成氢气的体积；检查装置的气密性之前应该把装置密封，该装置气密性的检查方法是关闭分液漏斗的活塞，然后用手向左推注射器的活塞，松开手后，若活塞能恢复到原来的刻度，说明装置的气密性是良好的。

故填：通过注射器往右移动的体积判断生成氢气的体积；关闭分液漏斗的活塞，然后用手向左推注射器的活塞，松开手后，若活塞能恢复到原来的刻度，说明装置的气密性是良好的；
③相同时间镍，压强传感器压力越大，说明生成的氢气越多，锌和稀盐酸反应的速率越快；由图象信息可知，盐酸的浓度越大，产生的氢气越多；盐酸的浓度越大，反应的速率越快；故填：盐酸的浓度越大，产生的氢气越多；盐酸的浓度越大，反应的速率越快；
（3）根据一种金属加入到两种活动性均比它弱的金属化合物溶液的混合液中，会先置出最弱的金属。再置换出第二种金属。根据金属活动性锌＞铜＞银，因此，开始时锌和硝酸银反应，A点是锌和部分硝酸银反应，A点溶液里含的盐有硝酸锌、硝酸银和硝酸铜；在B点硝酸银恰好完全反应，硝酸铜开始反应，所以BC是锌和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌和铜，方程式为：Zn+Cu（NO3）2=Cu+Zn（NO3）2；在C点后溶液质量不再改变，说明硝酸铜反应完，因此在D锌已经过量，D点时固体为铜、银和过量的锌；

故填：3；Zn+Cu（NO3）2=Cu+Zn（NO3）2；锌、银、铜。