金属与酸反应属于放热反应，其反应速率除受反应物的性质影响外，还受温度、酸的溶质质量分数、固体表面积大小等因素影响。小科欲探究酸的溶质质量分数对反应速率的影响。实验室提供秒表、图甲器材(其中夹持装置已省略)和颗粒均匀的锌粒、2%稀硫酸、4%稀硫酸、6%稀硫酸、8%稀硫酸、恒温装置等。老师对实验的建议：①每组实验锌粒用量可取4至5颗，稀硫酸用量不宜超过5毫升②实验应设计4组。③短时间内金属与酸反应温度对实验的影响可以忽略不计。

1. 金属与酸反应属于放热反应，其反应速率除受反应物的性质影响外，还受温度、酸的溶质质量分数、固体表面积大小等因素影响。小科欲探究酸的溶质质量分数对反应速率的影响。实验室提供秒表、图甲器材(其中夹持装置已省略)和颗粒均匀的锌粒、2%稀硫酸、4%稀硫酸、6%稀硫酸、8%稀硫酸、恒温装置等。

老师对实验的建议：

①每组实验锌粒用量可取4至5颗，稀硫酸用量不宜超过5毫升

②实验应设计4组。

③短时间内金属与酸反应温度对实验的影响可以忽略不计。

(1) 结合老师建议，补充完整实验步骤①之后的其它步骤。①检查甲装置的气密性；②。

(2) 实验结论：其他条件都相同时，酸的质量分数越大，反应越快。图乙是某资料中铁与2%稀硫酸在 $\text{[math]}$ 恒温条件下，生成氢气体积随时间变化的图像；小科根据实验数据得到在 $\text{[math]}$ 恒温条件下锌与2%稀硫酸生成氢气体积随时间变化如图丙。请分析两图存在差异的原因。

【考点】

金属的化学性质;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学为了探究影响铁钉生锈的因素，设计了如下实验。一周后，发现试管A、B中铁钉几乎没有生锈，试管C中铁钉明显锈蚀。

(1) 试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，目的是。

(2) 根据ABC试管的现象可得出的结论是。

(3) 某同学为了研究水中的溶解氧情况，他将煮沸并迅速冷却的蒸馏水倒入烧杯中，然后将溶解氧传感器插入水中，通风环境中持续三天采集得到数据图像如图2所示（室温下。自然状况的水中溶解氧约为8-9mg/L）。对于B中铁钉几乎没有生锈，你觉得可能的原因是。

(4) 该同学还想研究盐水能否促进铁钉生锈，你能否设置一个试管D来尝试验证，请标识在图中，并在图上用简单文字说明。

实验探究题普通

2. 某科学兴趣小组为研究不同金属跟稀硫酸反应的快慢，将甲、乙、丙、丁四种金属片，分别与相同体积、相同质量分数的稀硫酸反应，观察30 s内产生的氢气泡多少，记录在下表中。（“＋”越多表示产生的气泡越多）。

(1) 从实验结果可看出，甲、乙、丙、丁四种金属与稀硫酸反应由快到慢的顺序是。

(2) 要获得令人信服的实验结论，除了稀硫酸的体积和溶质质量分数必须相同外，4种金属的也必须相同。

实验探究题普通

3. 小科通过实验知道金属锌能与可溶性的硝酸银反应，他产生疑问： “金属锌是否能与不溶性的氯化银反应?”于是他进行如下研究：

【实验步骤】

① 取10mL 的AgNO₃溶液于烧杯中，逐滴加入 NaCl溶液至过量；

② 过滤后再用蒸馏水洗涤沉淀3次，向第3次所得洗涤液中加入AgNO₃溶液，无明显现象；

③ 将洗涤后的沉淀放入另一烧杯中，加入50mL 蒸馏水，将锌片加入烧杯中，并搅拌(如图) ；

④10分钟后，将烧杯中的混合物进行过滤，过滤后，向滤液中滴加AgNO₃溶液，观察现象。

【验证与推理】

(1) 步骤②中，向第3次洗涤液加入AgNO₃溶液的目的是。

(2) 步骤③中，锌片放入前需进行预处理，消除表面氧化膜对实验的影响，预处理的具体操作是。

(3) 步骤④中若观察到有白色沉淀生成，可得出的结论是。

(4) 小科观察到锌片表面有银白色固体生成。取生成的银白色固体于试管中，加入稀硫酸，若发现，证明有 Ag生成。

实验探究题普通