Question

【題目】某校同學(xué)們開(kāi)展金屬化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證鐵和銅兩種金屬活動(dòng)性

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①分別取等量的鐵片和銅片于兩試管中，加入等量的稀硫酸	________	鐵比銅活動(dòng)性強(qiáng)
②________	________

（2）某小組做鎂與稀硫酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)很劇烈，還觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生“白霧”，即對(duì)“白霧”進(jìn)行如下探究:反應(yīng)過(guò)程中，“白霧” 產(chǎn)生的原因是________________________。寫(xiě)出鎂與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________。用燃著的木條放在試管口，可聽(tīng)到爆鳴聲,但試管沒(méi)有爆炸的原因是____________________。

[提出問(wèn)題]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大家只聽(tīng)見(jiàn)氫氣燃燒的爆鳴聲而沒(méi)有看見(jiàn)火焰，小組討論如何實(shí)現(xiàn)氫氣持續(xù)地燃燒并看見(jiàn)淡藍(lán)色火焰呢?

[查閱資料]水蒸的存在，對(duì)氫氣燃燒火焰的傳播有很明顯的阻滯作用，即水蒸氣濃度越高，火焰?zhèn)鞑サ乃俣仍铰��?/span>

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]經(jīng)老師指導(dǎo)，同學(xué)們將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，如圖所示。

[實(shí)驗(yàn)操作]取0.3 g鎂條放入裝有5.0 g稀硫酸的試管中，將試管放入盛有冷水的錐形瓶中，反應(yīng)開(kāi)始后，用燃著的木條點(diǎn)燃試管口的氫氣，觀察到氫氣持續(xù)燃燒，火焰呈現(xiàn)淡藍(lán)色。

[解釋與反思]①錐形瓶中冷水的作用是__________。

②在實(shí)驗(yàn)冷卻恢復(fù)室溫的過(guò)程中，同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)鎂條消失一段時(shí)間后試管內(nèi)部產(chǎn)生了白色晶體。對(duì)此“意外”的現(xiàn)象，你的解釋是________。請(qǐng)計(jì)算此時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________（列出計(jì)算式即可）。（室溫下硫酸鎂的溶解度為33.5 g）

Answer 1

【答案】鐵片的表面有氣泡產(chǎn)生，銅片的表面無(wú)氣泡產(chǎn)生 取打磨過(guò)的鐵片放入適量的硫酸銅溶液中 觀察到鐵片表面有紅色物質(zhì)析出 鎂和稀硫酸反應(yīng)放熱，使試管內(nèi)水汽化成水蒸汽，其遇冷后冷凝成小水珠（ 或水汽化后的水蒸氣冷凝/液化成小水珠等合理答案均可） 試管并未密閉，是敞口的，不會(huì)爆炸。（或并不是在密閉、有限的空間或試管是敞口的等合理答案均可） 降溫，使試管中的水蒸氣冷凝（或使水蒸氣轉(zhuǎn)化為小水珠或降低試管中水蒸氣的濃度等合理答案均可） 一段時(shí)間后，溫度降低，硫酸鎂溶解度降低，所以析出白色晶體

【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，鐵與稀硫酸反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生，而銅沒(méi)有明顯現(xiàn)象，說(shuō)明鐵位于H前，銅位于H后，故鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)；還可以設(shè)計(jì)金屬與另一種金屬鹽溶液反應(yīng)，觀察是否發(fā)生反應(yīng)來(lái)判斷金屬的活動(dòng)性；故有：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①分別取等量的鐵片和銅片于兩試管中，加入等量的稀硫酸	鐵片的表面有氣泡產(chǎn)生，銅片的表面無(wú)氣泡產(chǎn)生	鐵比銅活動(dòng)性強(qiáng)
②取打磨過(guò)的鐵片放人適量的硫酸銅溶液中	觀察到鐵片表面有紅色物質(zhì)析出

（2）鎂與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)很劇烈，還觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生“白霧”，反應(yīng)過(guò)程中，“白霧” 產(chǎn)生的原因是：鎂和稀硫酸反應(yīng)放熱，使試管內(nèi)水汽化成水蒸汽，其遇冷后冷凝成小水珠（或水汽化后的水蒸氣冷凝/液化成小水珠等合理答案均可）。鎂與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。用燃著的木條放在試管口，可聽(tīng)到爆鳴聲，但試管沒(méi)有爆炸的原因是：試管并未密閉，是敞口的，不會(huì)爆炸。（或并不是在密閉、有限的空間或試管是敞口的等合理答案均可）。

[解釋與反思]：

①錐形瓶中冷水的作用是：降溫，使試管中的水蒸氣冷凝（或使水蒸氣轉(zhuǎn)化為小水珠或降低試管中水蒸氣的濃度等合理答案均可）。

②在實(shí)驗(yàn)冷卻恢復(fù)室溫的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)鎂條消失一段時(shí)間后試管內(nèi)部產(chǎn)生了白色晶體，解釋是：一段時(shí)間后，溫度降低，硫酸鎂溶解度降低，所以析出白色晶體。室溫下硫酸鎂的溶解度為33.5 g，此時(shí)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。