Question

在課外活動(dòng)中，老師要求學(xué)生自制一個(gè)總質(zhì)量為400克左右，不使用電力的四輪小車，并比賽小車在摩擦力很小的水平道路上一次運(yùn)行的距離誰最遠(yuǎn)．張明制作了如右圖所示的一輛小車，他往試管中加入兩種試劑，塞緊塞子，過一會(huì)小車向前運(yùn)動(dòng)了．
（1）、理論上，在加入的兩種試劑總質(zhì)量相同的條件下，請(qǐng)?jiān)谙铝性噭┲羞x擇最符合比賽要求的試劑：①鋅粉、②鐵粉、③銅粉、④10%的稀硫酸、⑤10%的鹽酸溶液．你選擇的試劑是

 

（填序號(hào)），在試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（2）、在加入的兩種試劑總質(zhì)量相同的條件下，若要使小車的運(yùn)動(dòng)速度比（1）中所選試劑時(shí)快應(yīng)往試管中加入哪兩種試劑

 

（填序號(hào)，從上一小題中提供的試劑中選）？（提示：10%的稀硫酸比10%的鹽酸溶液pH要大）

Answer 1

分析：（1）小車在同一條水平道路上行程最遠(yuǎn)，小車是在氣體放出時(shí)產(chǎn)生的推力作用下前進(jìn)，行程遠(yuǎn)近與產(chǎn)生氣體多少成正比，產(chǎn)生氣體最多的小車行程最遠(yuǎn)；
（2）小車運(yùn)動(dòng)的快慢決定于放出氫氣的速度，產(chǎn)生氫氣速度越快小車的運(yùn)動(dòng)速度越快，金屬越活潑，與酸反應(yīng)放出氫氣越快；

解答：解：（1）等質(zhì)量的鋅、鐵與酸完全反應(yīng)完全反應(yīng)，可根據(jù)計(jì)算得知，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量鐵大于鋅，所以選擇金屬時(shí)應(yīng)選擇鐵；而稀鹽酸與稀硫酸相比，10%的稀硫酸比10%的稀鹽酸所含H⁺濃度要小，即等量的稀鹽酸可產(chǎn)生更多的氫氣；綜上所述，要使小車行程最遠(yuǎn)，應(yīng)選擇②⑤，并使藥品恰好完全反應(yīng)，讓效率達(dá)最大化；
（2）要使小車運(yùn)動(dòng)速度更快，選擇比鐵活潑的金屬鋅進(jìn)行反應(yīng)，放出氫氣速度更快；
故答案為：（1）②⑤Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑ 
（2）①⑤

點(diǎn)評(píng)：金屬越活潑，與酸反應(yīng)生成氫氣越快，但不一定越多，生成氫氣的質(zhì)量與金屬的化合價(jià)和相對(duì)原子質(zhì)量有關(guān)．