Question

在學習了金屬活動性順序的知識后，小華想在實驗室里通過實驗驗證一下Zn、Fe、Cu三種金屬的活動性，設計了如下實驗：
①．取相同形狀的鐵片、鋅片、銅片，分別用砂紙打磨至光亮，放入試管中．
②．分別加入5毫升20%的稀硫酸，觀察現象并記錄到下面的表格中．

試管編號	1	2	3
反 應 物	Zn片+稀H2SO4	Fe片+稀H2SO4	Cu片+稀H2SO4
反應現象	氣泡多、大、上升快	氣泡細小，上升慢	沒有氣泡

（1）根據小華的實驗設計可知，他是通過

金屬能否與酸反應和反應速度快慢

來判斷金屬活動性的．
（2）在實驗過程中，細心的小華還發現了二個有趣現象①試管發燙，②反應的速度隨時間而變化，他粗略的用圖象畫了下來（如圖）．反應速度為什么會這樣變化呢？科學老師給了他一個啟示：化學反應的速度跟反應溫度、反應物的溶質質量分數有關．經過思考小華給出了一個合理的解釋

由于反應放熱，溫度升高，反應速度不斷增大，隨著反應進行，稀硫酸的溶質質量分數逐漸變小，反應速度減小

．
（3）對于驗證三種金屬的活動性，小明提出了一個更簡單的方案：把鋅片、銅片分別放入

FeSO₄

溶液，通過觀察反應的現象就可以了．

Answer 1

分析：（1）根據金屬與酸反應的實驗現象考慮；（2）根據金屬與酸反應放出熱量，使溫度升高，反應速度加快，隨著反應進行，反應物的質量分數在減少，反應速度也就減慢了；（3）根據金屬能與鹽溶液反應，說明金屬排在了鹽中金屬的前邊，金屬與鹽不反應，說明金屬排在了鹽中金屬的后面．

解答：解：（1）銅與硫酸不反應，說明銅排在氫的后面，鋅、鐵都能與硫酸反應，說明鋅、鐵都排在氫的前面，鋅與酸反應的速度比鐵與酸反應的速度快，說明鋅比鐵活潑，所以活動順序是：鋅＞鐵＞銅，所以小華的實驗設計可知，他是通過金屬能否與酸反應和反應速度快慢來判斷金屬活動性；
（2）由于金屬與硫酸反應放出熱量，所以溶液溫度不斷升高，溫度越高反應速度越快，所以開始反應速度不斷增加，隨著反應的進行，硫酸的溶質質量分數在不斷減小，反應物濃度越小，反應速度越慢，所以反應速度又慢慢的減小了；
（3）把鋅片、銅片分別放入硫酸亞鐵溶液中，鋅能與硫酸亞鐵溶液反應，所以鋅比鐵活潑，銅與硫酸亞鐵溶液不能反應，所以銅排在了鐵的后面，所以能比較出三種金屬的活動性．
故答案為：（1）金屬能否與酸反應和反應速度快慢；（2）由于反應放熱，溫度升高，反應速度不斷增大，隨著反應進行，稀硫酸的溶質質量分數逐漸變小，反應速度減小；（3）FeSO₄．

點評：解答本題關鍵是要知道金屬與酸反應的條件，能與酸反應說明金屬排在氫的前邊，不反應說明金屬排在氫的后面；金屬與鹽溶液反應，說明金屬排在了鹽中金屬的前邊，金屬與鹽不反應，說明金屬排在了鹽中金屬的后面．