化学小组同学对于“金属和硫酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究

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  • 解题思路:(1)根据金属的活动性顺序知识分析;

    (2)根据题中信息分析化学反应速率快慢的影响因素;

    (3)(4)根据对比实验的表格,变量唯一,通过变量看铁丝消失的时间分析(3)和(4);

    (5)判断反应率的快慢除了观察反应物的减少速率外,还可以通过收集等量氢气所需时间来衡量反应的快慢分析;

    (6)根据金属与盐的反应规律,利用Mn、Fe、Mg、Cu四种金属及其化合物间可发生的反应,推断Mn、Fe、Mg、Cu四种金属活动性由弱到强的顺序并完成解答;

    (1)根据金属的活动性顺序,只有排在氢(H)前面的金属才能与稀盐酸或稀硫酸反应制取氢气,且越靠前金属越活泼,反应速率越快.

    故答案为:前;

    (2)实验室制取二氧化碳时,当其他因素都相同时,稀盐酸与粉末状石灰石反应速度大于与块状石灰石速率,由此可知化学反应速率快慢与石灰石的颗粒大小有关.

    故答案为:石灰石的颗粒大小;

    (3)实验②和③中反应的温度不同,铁丝消失的时间不同,说明该反应快慢与温度有关,且温度越高,反应越快.

    故答案为:反应的温度;

    (4)根据表格中数据,20℃时,铁丝消失的时间为300秒,20℃时,铁丝消失的时间为80秒,又温度越高,反应越快,所以如果实验②反应的温度改为25℃,铁丝消失的时间(用t表示)的取值范围80<t<300;

    故答案为:80<t<300;

    [归纳总结]从上分析可知,影响金属和稀硫酸反应快慢的因素主要有:反应物的种类,金属颗粒大小,反应温度以及稀硫酸的溶质质量分数等;

    故答案为:稀硫酸的溶质质量分数;

    (5)该实验除了用铁丝消失的时间来衡量反应的快慢外,还可以通过收集等量氢气所需时间来衡量反应的快慢.

    故答案为:通过收集等量氢气所需时间来衡量反应的快慢;

    (6)①铁与硫酸铜反应生成了铜和硫酸亚铁,其化学方程式为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4

    故答案为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4

    ②根据Fe和CuSO4溶液反应可以判断铁的活动性大于铜,根据Mg和MnSO4溶液能够反应可以判断镁的活动性大于锰,根据Mn和FeSO4溶液能反应可以判断锰的活动性大于铁,所以可以判断这四种金属的活动性由弱到强的顺序为:Cu<Fe<Mn<Mg;

    故答案为:Cu<Fe<Mn<Mg.

    点评:

    本题考点: 影响化学反应速率的因素探究.

    考点点评: 本题以实验探究的形式考查了反应物的溶质质量分数、反应温度等因素对化学反应速率的影响,重点在于培养学生的实验探究能力,同时要熟练掌握金属活动性顺序及其应用,在金属活动性顺序中,活动性强的金属能将活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来,难度较大.