Question

【題目】某校同學(xué)們開展金屬化學(xué)性質(zhì)的實驗探究活動。

（1）某同學(xué)設(shè)計不同實驗方案，驗證鐵和銅兩種金屬活動性

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①分別取等量的鐵片和銅片于兩試管中，加入等量的稀硫酸	________	鐵比銅活動性強
②________	________

（2）某小組做鎂與稀硫酸反應(yīng)實驗時，發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)很劇烈，還觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生“白霧”，即對“白霧”進行如下探究:反應(yīng)過程中，“白霧” 產(chǎn)生的原因是________________________。寫出鎂與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。用燃著的木條放在試管口，可聽到爆鳴聲,但試管沒有爆炸的原因是____________________。

[提出問題]實驗過程中，大家只聽見氫氣燃燒的爆鳴聲而沒有看見火焰，小組討論如何實現(xiàn)氫氣持續(xù)地燃燒并看見淡藍色火焰呢?

[查閱資料]水蒸的存在，對氫氣燃燒火焰的傳播有很明顯的阻滯作用，即水蒸氣濃度越高，火焰?zhèn)鞑サ乃俣仍铰��?/span>

[設(shè)計實驗]經(jīng)老師指導(dǎo)，同學(xué)們將實驗進行了改進，如圖所示。

[實驗操作]取0.3 g鎂條放入裝有5.0 g稀硫酸的試管中，將試管放入盛有冷水的錐形瓶中，反應(yīng)開始后，用燃著的木條點燃試管口的氫氣，觀察到氫氣持續(xù)燃燒，火焰呈現(xiàn)淡藍色。

[解釋與反思]①錐形瓶中冷水的作用是__________。

②在實驗冷卻恢復(fù)室溫的過程中，同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)鎂條消失一段時間后試管內(nèi)部產(chǎn)生了白色晶體。對此“意外”的現(xiàn)象，你的解釋是________。請計算此時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為________（列出計算式即可）。（室溫下硫酸鎂的溶解度為33.5 g）

Answer 1

【答案】鐵片的表面有氣泡產(chǎn)生，銅片的表面無氣泡產(chǎn)生 取打磨過的鐵片放入適量的硫酸銅溶液中 觀察到鐵片表面有紅色物質(zhì)析出 鎂和稀硫酸反應(yīng)放熱，使試管內(nèi)水汽化成水蒸汽，其遇冷后冷凝成小水珠（ 或水汽化后的水蒸氣冷凝/液化成小水珠等合理答案均可） 試管并未密閉，是敞口的，不會爆炸。（或并不是在密閉、有限的空間或試管是敞口的等合理答案均可） 降溫，使試管中的水蒸氣冷凝（或使水蒸氣轉(zhuǎn)化為小水珠或降低試管中水蒸氣的濃度等合理答案均可） 一段時間后，溫度降低，硫酸鎂溶解度降低，所以析出白色晶體

【解析】

根據(jù)實驗現(xiàn)象，鐵與稀硫酸反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生，而銅沒有明顯現(xiàn)象，說明鐵位于H前，銅位于H后，故鐵的活動性比銅強；還可以設(shè)計金屬與另一種金屬鹽溶液反應(yīng)，觀察是否發(fā)生反應(yīng)來判斷金屬的活動性；故有：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①分別取等量的鐵片和銅片于兩試管中，加入等量的稀硫酸	鐵片的表面有氣泡產(chǎn)生，銅片的表面無氣泡產(chǎn)生	鐵比銅活動性強
②取打磨過的鐵片放人適量的硫酸銅溶液中	觀察到鐵片表面有紅色物質(zhì)析出

（2）鎂與稀硫酸反應(yīng)時，反應(yīng)很劇烈，還觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生“白霧”，反應(yīng)過程中，“白霧” 產(chǎn)生的原因是：鎂和稀硫酸反應(yīng)放熱，使試管內(nèi)水汽化成水蒸汽，其遇冷后冷凝成小水珠（或水汽化后的水蒸氣冷凝/液化成小水珠等合理答案均可）。鎂與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。用燃著的木條放在試管口，可聽到爆鳴聲，但試管沒有爆炸的原因是：試管并未密閉，是敞口的，不會爆炸。（或并不是在密閉、有限的空間或試管是敞口的等合理答案均可）。

[解釋與反思]：

①錐形瓶中冷水的作用是：降溫，使試管中的水蒸氣冷凝（或使水蒸氣轉(zhuǎn)化為小水珠或降低試管中水蒸氣的濃度等合理答案均可）。

②在實驗冷卻恢復(fù)室溫的過程中，發(fā)現(xiàn)鎂條消失一段時間后試管內(nèi)部產(chǎn)生了白色晶體，解釋是：一段時間后，溫度降低，硫酸鎂溶解度降低，所以析出白色晶體。室溫下硫酸鎂的溶解度為33.5 g，此時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為。