Question

（12分）

       某學(xué)習(xí)研究小組根據(jù)金屬鋅、鋁、鐵分別與稀鹽酸反應(yīng)的相對速率，探究金屬鋅、鋁、鐵的金屬活動性。

       [實驗設(shè)計]

       為了達(dá)到實驗?zāi)康模�必須控制實驗條件。你認(rèn)為控制的實驗條件是（可填滿也可不填滿

   （1）                           ；（2）                           ；

   （3）                           ；（4）                           。

       [實驗探究]

       該學(xué)習(xí)研究小組在上述實驗條件相同的情況下，進(jìn)行三組實驗：各量取50mL稀鹽酸于小燒杯中，分別同時加入足量的三種表面無氧化膜的金屬片，用pH計測定溶液的pH并將信息傳輸?shù)诫娔X，電腦動態(tài)地繪制出溶液中c（H⁺）隨時間t的變化曲線（反應(yīng)過程中溶液的體積沒有變化）。下圖是反應(yīng)到t₁s時電腦記錄的曲線：

       [交流與表達(dá)]

       根據(jù)上述c(H⁺)隨時間t的變化曲線回答下列問題：   

（1）表示金屬活動性最弱的金屬與H⁺反應(yīng)的變化曲線是      （填“a”、“b”或“c”編號）。   

（2）在同一時間內(nèi)，表示不同反應(yīng)的反應(yīng)速率可以有：同溫同壓下放出氫氣的體積V（H₂）；溶液中H⁺濃度的減少△c(H⁺)；固體減少的量△m或△n。在0一t₁s之間，設(shè)A1和Zn分別與鹽酸反應(yīng)的速率為v（Al）和v（Zn）：

       A若以溶液中c（H⁺）減少來表示不同反應(yīng)的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值為      ；

       B若以固體質(zhì)量的減輕來表示不同反應(yīng)的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值為       ；

       C若以固體物質(zhì)的量減少來表示不同反應(yīng)的速率，即v（Al）和v（Zn）的比值為      。

 

Answer 1

【答案】

 

[實驗設(shè)計]

（1）反應(yīng)體系的溫度相同；（2）鹽酸的濃度相同；

（3）鹽酸的體積相同；（4）金屬的表面積相同。（每空1分）

[交流與表達(dá)]（1）c（2）A：3  B：0.83  C：2（各2分）

 【解析】本實驗是采取控制變量的方法根據(jù)金屬鋅、鋁、鐵分別與稀鹽酸反應(yīng)的相對速率來探究金屬鋅、鋁、鐵的金屬活動性，而反應(yīng)速率受溫度、濃度、催化劑、表面積、壓強(qiáng)等內(nèi)外因的影響，而金屬活動性是內(nèi)因，因此要控制外界條件相同，如反應(yīng)體系的溫度相同；鹽酸的濃度相同；鹽酸的體積相同；金屬的表面積相同；由圖知c(H⁺)濃度變化最小的是c，即反應(yīng)速率最慢，金屬性最弱，abc對應(yīng)的金屬分別為鋁鋅鐵；（2）A：v（Al）和v（Zn）的比值為0.45/0.15=3  B：消耗的鋁質(zhì)量m(Al)=27х0.45х50х10^-3/3，m（Zn）=65х0.15х50х10^-3/2，m(Al)/（Zn）=0.83  C：鋁鋅的物質(zhì)的量減少分別為0.45х50х10^-3/3、0.15х50х10^-3/2，二者的比為2。