Question

15．一般情況下，金屬越活潑，與酸反應(yīng)的速度越快．為了探究金屬Mg、Zn、Fe與酸反應(yīng)的快慢，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下的實驗．
【實驗步驟】①取A、B、C三支試管，分別加入2mL濃度相同的鹽酸溶液，②分別加入足量的、大小相等的Mg、Zn、Fe，立即把三個相同的氣球分別套在各試管口上．
【實驗預(yù)測與分析】
（1）寫出鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
（2）氣球膨脹速度最快的是A（填試管編號）．
（3）該實驗表明，實驗室一般選用鋅而不選用鎂、鐵制取氫氣的主要原因是：鋅反應(yīng)速度適中，容易控制（或鎂反應(yīng)速度太快，而反應(yīng)速度太慢，或Mg＞Zn＞Fe）
（4）步驟②是實驗獲得成功的關(guān)鍵，你認(rèn)為在操作過程中小組成員之間應(yīng)該：迅速并同時完成加入金屬和套上氣球的操作．

Answer 1

分析 為了探究金屬Mg、Zn、Fe與酸反應(yīng)的快慢，需要控制酸、金屬及操作等可變量，酸應(yīng)使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同、質(zhì)量相同的同一種酸，金屬應(yīng)取大小相同、外觀一致的金屬，操作時應(yīng)同時加入、相同的氣球也應(yīng)同時套在試管口上．

解答 解：（1）鎂與鹽酸反應(yīng)，生成氯化鎂和氫氣；
故答：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
（2）三種金屬中，鎂的活動性最強，放出氫氣速率最大，所以放入鎂的A試管氣球膨脹速度最快；
故選A；
（3）實驗室制取氣體時要求反應(yīng)速度不能太快，反應(yīng)太劇烈不宜于控制；也不能反應(yīng)速度太慢，太慢收集需要太長時間；鎂與酸反應(yīng)太快、鐵反應(yīng)速度太慢，實驗室制取氫氣時不選用這兩種金屬；
故答：鋅反應(yīng)速度適中，容易控制（或鎂反應(yīng)速度太快，而反應(yīng)速度太慢，或Mg＞Zn＞Fe）；
（4）本次探究是通過觀察氣球膨脹速度來判斷反應(yīng)快慢的，所以，加入金屬、在試管口套氣球等都要同時完成，否則氫氣逸散使實驗結(jié)果出現(xiàn)較大誤差；
故答：迅速并同時完成加入金屬和套上氣球的操作．
答案：
（1）Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑；
（2）A；
（3）鋅反應(yīng)速度適中，容易控制（或鎂反應(yīng)速度太快，而反應(yīng)速度太慢，或Mg＞Zn＞Fe）；
（4）迅速并同時完成加入金屬和套上氣球的操作．

點評 實驗室制取氫氣通常選擇鋅粒與稀硫酸反應(yīng)，一般選擇稀硫酸而不選擇稀鹽酸是由于稀硫酸沒有揮發(fā)性而鹽酸有揮發(fā)性．