Question

20．某化學活動小組探究金屬的反應規律．在室溫條件下進行如圖所示實驗．
已知：試管內的鎂條和鐵片表面均被打磨潔凈，且形狀、大小相同；同時加入等質量和等質量分數的稀硫酸，甲中反應的方程式為Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑．
（1）若比較鎂和鐵的金屬活動性，觀察到的現象是鎂和稀硫酸產生氣泡的速率比鐵和稀硫酸產生氣泡的速率快；
（2）若比較相同時間內鎂、鐵與稀硫酸反應放出熱量的多少，長頸漏斗中的現象是因為鎂反應快放熱多，因此甲中長頸漏斗里的液面上升得更快．
（3）若實驗所用的金屬均過量，則甲裝置中產生的H₂的質量等于（填“大于”、“小于”或“等于”）乙裝置中產生的H₂質量．

Answer 1

分析 （1）金屬越活潑，與稀鹽酸或稀硫酸反應時速率越快，產生的氣泡越多；
（2）考慮鎂反應快放熱多，因此甲中長頸漏斗里的液面上升得更快；
（3）當金屬過量時，與酸反應生成氫氣的質量決定于酸的質量．

解答 解：試管內的鎂條和鐵片表面均被打磨潔凈，且形狀、大小相同；同時加入等質量和等質量分數的稀硫酸，甲中反應的方程式為：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，
（1）因為鎂比鐵活潑，所以分別于等質量、等質量分數的稀硫酸反應時，鎂和稀硫酸產生氣泡的速率比鐵和稀硫酸產生氣泡的速率快．
（2）如圖1所示實驗的目的是：比較鎂、鐵分別與鹽酸反應放熱速度；因為鎂反應快放熱多，因此甲中長頸漏斗里的液面上升得更快．
（3）若鎂和鐵均過量，則裝置甲中產生的H₂的質量等于裝置乙中產生的H₂質量．
故答案為：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；
（1）鎂和稀硫酸產生氣泡的速率比鐵和稀硫酸產生氣泡的速率快．
（2）因為鎂反應快放熱多，因此甲中長頸漏斗里的液面上升得更快．
（3）等于．

點評 本題考查質量守恒定律的實驗驗驗證和實驗裝置的選擇，所以正確理解質量守恒定律和根據反應特點，即反應物和生成物中是否有氣體或者煙霧，選擇什么樣的裝置是解決本題的關鍵．