Question

3．金屬的使用范圍特別廣．現(xiàn)探究金屬與酸溶液反應(yīng)快慢與哪些因素有關(guān)．陳璐、魏松明、韓俊洋、徐庚辰4位同學(xué)分別做了下列實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)：
【陳璐實(shí)驗(yàn)】用鋁片與鋁粉分別和稀鹽酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鋁粉反應(yīng)快，方程式2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑．
【魏松明實(shí)驗(yàn)】用鎂粉與鋁粉分別與稀鹽酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鎂粉反應(yīng)快．
韓俊洋實(shí)驗(yàn)】用鎂條分別與10%稀鹽酸、15%稀鹽酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)15%稀鹽酸反應(yīng)快．
【徐庚辰實(shí)驗(yàn)】用鎂條分別與10%稀鹽酸、10%稀硫酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)稀鹽酸反應(yīng)快．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】金屬與酸溶液反應(yīng)快慢與 金屬的活動性強(qiáng)弱、金屬顆粒的大小、酸的濃度等有關(guān)．
（2）等質(zhì)量的A、B兩種活潑金屬（化合價(jià)均為+2價(jià)）與足量稀鹽酸反應(yīng)時產(chǎn)生H₂的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖．
①A、B兩種金屬的活動性大小是A＞B；
②A、B兩種金屬的相對原子質(zhì)量大小是A＞B；
③在三組Mg和Fe；Zn和Fe；Zn和Cu中，A、B可能是Zn和Fe．
（3）取32.1g 敞口置露空氣中鋁片放入足量稀硫酸中，起初沒有氣泡，過會產(chǎn)生大量氣泡，共收集
到H₂ 3g，假設(shè)H₂被全收集到，則其中含鋁27g，該鋁片中鋁元素質(zhì)量為29.7g．
【反思與評價(jià)】等質(zhì)量的 鋁粉 與 鋁片 分別與足量的稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生H₂ 的質(zhì)量關(guān)系是相等（選擇填空：相等 或 大于 或 小于 ），理由是金屬的質(zhì)量相同，且酸足量的情況下生成的氫氣質(zhì)量相同．

Answer 1

分析 （1）【陳璐實(shí)驗(yàn)】根據(jù)鋁粉比鋁片與鹽酸接觸的充分進(jìn)行解答；
【魏松明實(shí)驗(yàn)】根據(jù)鎂的金屬活動性大于鋁進(jìn)行解答；
【韓俊洋實(shí)驗(yàn)】根據(jù)反應(yīng)物的濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解答；
（2）①根據(jù)活動性強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)放出氫氣的速率快進(jìn)行解答；
②根據(jù)金屬的相對原子質(zhì)量與生成的氫氣質(zhì)量成反比進(jìn)行解答；
③根據(jù)圖示可知A的金屬活動性大于B，且A的相對原子質(zhì)量大于B進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)鋁易被氧氣氧化生成氧化鋁以及氫氣的質(zhì)量求出鋁的質(zhì)量進(jìn)行解答；
【反思與評價(jià)】根據(jù)金屬的質(zhì)量相同，且酸足量的情況下生成的氫氣質(zhì)量相同進(jìn)行解答．

解答 解：（1）【陳璐實(shí)驗(yàn)】鋁粉比鋁片與鹽酸接觸的充分，所以用鋁片與鋁粉分別和稀鹽酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鋁粉反應(yīng)快，方程式2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；故填：鋁粉；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；
【魏松明實(shí)驗(yàn)】鎂的金屬活動性大于鋁，所以用鎂粉與鋁粉分別與稀鹽酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)鎂粉反應(yīng)快；故填：鎂粉；
【韓俊洋實(shí)驗(yàn)】反應(yīng)物的濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快，所以用鎂條分別與10%稀鹽酸、15%稀鹽酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)15%稀鹽酸反應(yīng)快；故填：15%稀鹽酸；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，金屬與酸溶液反應(yīng)快慢與金屬的活動性強(qiáng)弱、金屬顆粒的大小、酸的濃度等有關(guān)；故填：活動性強(qiáng)弱；大��；濃度；
（2）①活動性強(qiáng)的金屬與酸反應(yīng)放出氫氣的速率快，由圖可知，A金屬反應(yīng)完需要的時間少，所以A、B兩種金屬的活動性大小是：A＞B；故填：A＞B；
②金屬的相對原子質(zhì)量與生成的氫氣質(zhì)量成反比，A生成的氫氣少，所以A金屬的相對原子質(zhì)量大；故填：A＞B；
③根據(jù)圖示可知A的金屬活動性大于B，且A的相對原子質(zhì)量大于B，所以A、B可能是Zn和Fe；故填：Zn和Fe；
（3）設(shè)鋁的質(zhì)量為x
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
54                     6
x                      3g
$\frac{54}{x}=\frac{6}{3g}$
x=27g
該鋁片中鋁元素質(zhì)量=（32.1g-27g）×$\frac{54}{102}×100%$+27g=29.7g；故填：27；29.7；
【反思與評價(jià)】根據(jù)金屬的質(zhì)量相同，且酸足量的情況下生成的氫氣質(zhì)量相同，所以等質(zhì)量的 鋁粉 與 鋁片 分別與足量的稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生H₂ 的質(zhì)量關(guān)系是相等．故填：相等；金屬的質(zhì)量相同，且酸足量的情況下生成的氫氣質(zhì)量相同．

點(diǎn)評 掌握金屬的活動性強(qiáng)弱順序以及應(yīng)用是解題的關(guān)鍵，難度較大．