Question

10．某課外興趣小組的同學為了探究金屬X、Y、Z三種金屬的活動性順序，進行實驗進行了如下探究，請你加入他們一起完成探究：
實驗一：把金屬X、Y、Z三種金屬分別放入硫酸溶液中

實驗序號	①	②	③
實驗步驟
實驗現象	在X片表面無明顯變化	Y片表面無明顯變化	Z片溶解，表面有無色氫氣產生，溶液最終無色

（1）Z與硫酸反應后，生成+3價金屬離子，寫出實驗③的化學方程式2Z+3H₂SO₄═Z₂（SO₄）₃+3H₂↑（金屬就用Z表示）；
實驗二：為了比較X、Y兩種金屬的活動性，把X、Y兩種金屬絲放入硝酸銀溶液中．

實驗序號	④	⑤
實驗步驟
實驗現象	在X絲表面有銀白色的固體析出	在Y絲表面沒有明顯現象

（2）通過實驗二并結合實驗一的現象分析，可得出X、Y、Z金屬活動性由強到弱的順序為：Z＞X＞Y．
實驗三：同學們接著對“Z絲和硫酸反應的快慢與什么因素有關”的課題開展探究，下表是他們分別用相同質量的Z絲和足量稀硫酸反應的三組實驗數據：

實驗編號	硫酸的質量分數/%	反應的溫度	Z絲消失的時間/S
⑥	3	20	500
⑦	6	20	300
⑧	6	30	80

（3）實驗⑦和⑧表明：該反應快慢與溫度有關；
（4）能表明硫酸濃度對反應快慢有影響的實驗編號是⑥⑦；
（5）如果實驗⑥中硫酸的質量分數換為4%，請預測Z絲消失的時間（用t表示）的取值范圍300s＜t＜500s．
（6）該實驗除了用Z絲消失的時間來衡量反應的快慢的方法外，你還能提出的一種新的方法是比較收集相同體積氣體需要的時間．

Answer 1

分析 金屬活動性順序中，排在氫前面的金屬能和稀硫酸反應生成鹽和氫氣，排在氫后面的金屬不能和稀硫酸反應，比較活潑的金屬能夠把比較不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來；
根據表中提供的信息可以判斷相關方面的問題．

解答 解：（1）Z與硫酸反應后，生成+3價金屬離子，則Z和稀硫酸反應的化學方程式為：2Z+3H₂SO₄═Z₂（SO₄）₃+3H₂↑．
故填：2Z+3H₂SO₄═Z₂（SO₄）₃+3H₂↑．
（2）通過實驗二并結合實驗一的現象分析可知，Z能和稀硫酸反應，X、Y都不能和稀硫酸反應，說明Z比X、Y活潑；
X能和硝酸銀反應，Y不能和硝酸銀反應，說明X比Y活潑，因此X、Y、Z金屬活動性由強到弱的順序為Z＞X＞Y．
故填：Z＞X＞Y．
（3）實驗⑦和⑧表明，硫酸質量分數相同、溫度不同時，反應速率不同，因此該反應快慢與溫度有關．
故填：溫度．
（4）⑥⑦中，溫度相同，硫酸質量分數不同時，反應速率不同，說明硫酸濃度影響反應速率，因此能表明硫酸濃度對反應快慢有影響的實驗編號是⑥⑦．
故填：⑥⑦．
（5）如果實驗⑥中硫酸的質量分數換為4%，反應速率加快，因此Z絲消失的時間（用t表示）的取值范圍是300s＜t＜500s．
故填：300s＜t＜500s．
（6）該實驗除了用Z絲消失的時間來衡量反應的快慢的方法外，另外的方法可以是：比較收集相同體積氣體需要的時間，這是因為反應速率越快，收集相同體積氣體時需要的時間也短．
故填：比較收集相同體積氣體需要的時間．

點評 要會利用金屬活動順序表分析實驗，氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應，但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應，前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．