Question

質(zhì)量均為m g的薄鋅片和薄鐵片分別放入100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為9.8%的兩份稀硫酸中，反應(yīng)時間和氫氣質(zhì)量關(guān)系如圖所示．請回答有關(guān)問題：

（1）圖1中若要使b線向a線靠攏，可以采取的措施是    （填寫一種方法）．
（2）圖1的情況可能是    ，圖2的情況可能   
A．鐵和鋅均過量，酸不足B．鐵正好完全反應(yīng)，鋅過量
C．鋅和鐵都沒有剩余，酸過量D．鋅和鐵都有剩余，且剩余固體質(zhì)量相等
（3）滿足圖1情況的m的取值范圍是    ，滿足圖2的m取值范圍是    ．

Answer 1

【答案】分析：利用反應(yīng)時間和氫氣質(zhì)量關(guān)系圖，根據(jù)鋅的活動性比鐵強(qiáng)且等質(zhì)量的鐵完全反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量比鋅大，對充分反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量與所消耗兩種金屬的質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行分析與討論，判斷滿足圖示反應(yīng)的情況．
解答：解：（1）圖1中曲線b放出同樣氫氣消耗時間較多，可判斷表示活動性比鋅弱的鐵片與稀硫酸的反應(yīng)，若要使b線向a線靠攏，即設(shè)法使鐵片與稀硫酸反應(yīng)速度加快，可采取用鐵粉代替鐵片或?qū)Ψ磻?yīng)進(jìn)行加熱的方法；
（2）A．鐵和鋅均過量，酸不足，此時質(zhì)量兩種金屬充分反應(yīng)后所放出氫氣的質(zhì)量相等，與圖1所示情形相符；
B．鐵正好完全反應(yīng)，鋅過量，相同質(zhì)量的稀硫酸消耗鋅的質(zhì)量大于鐵，因此不可能出現(xiàn)此種情況；
C．鋅和鐵都沒有剩余，酸過量，由于鐵的相對原子質(zhì)量小于鋅，等質(zhì)量的鐵完全反應(yīng)放出氫氣質(zhì)量大于鋅，與圖2所示情形相符；
D．鋅和鐵都有剩余，且剩余固體質(zhì)量相等，即消耗兩種金屬的質(zhì)量相等，此種情況亦不可能出現(xiàn)；
（3）根據(jù)100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為9.8%的稀硫酸完全消耗金屬鋅的質(zhì)量m，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98
m  100g×9.8%
=  m=6.5g，所以滿足圖1情況即酸完全反應(yīng)時的m的取值范圍為m≥6.5g，滿足圖2即金屬完全反應(yīng)時的m取值范圍是m＜6.5g．
故答案為：
（1）使用鐵粉（或加熱）；
（2）A；C；
（3）m≥6.5g；m＜6.5g．
點(diǎn)評：根據(jù)金屬活動性強(qiáng)弱關(guān)系，鋅與酸反應(yīng)比鐵與酸反應(yīng)劇烈，但由于鋅的相對原子質(zhì)量比鐵大，等質(zhì)量的鐵完全反應(yīng)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量比鋅大．