Question

20．鈦（Ti）因為具有許多神奇的性能而越來越引起人們的關注．某化學興趣小組對Mg、Ti、Ag的金屬活動性順序進行探究．
[提出假設]A．Ti＞Mg＞Ag；　B．Mg＞Ag＞Ti；   C．Mg＞Ti＞Ag．
[查閱資料]在相同條件下，金屬與酸反應，產生氣泡的速度越快，則該金屬活動性越強．
[實驗設計]同溫下，取大小相同的這三種金屬薄片，分別投入等體積、等質量分數的足量稀鹽酸中，觀察現象．請?zhí)羁眨?br />（1）三種金屬加入鹽酸前都先用砂紙將表面擦光亮，其目的是除去氧化膜，利于直接反應．
（2）根據下表中的實驗現象填空：

	Ti	Mg	Ag
實驗現象	產生氣泡速度緩慢	產生氣泡速度快	無任何現象

[結論]假設C正確（填“A”或“B”或“C”）
（3）在做鎂條與稀鹽酸反應過程中觀察到產生氣體體積與反應時間有如圖所示關系：
則t₁～t₂時間內反應速率逐漸加快的主要原因是反應放熱，溶液溫度升高使反應速率加快．
t₂～t₃時間內反應速率逐漸減慢的原因是鹽酸溶液的濃度逐漸降低．
（4）在[實驗設計]中，如果所用鹽酸的溶質質量分數不同，是否一定能夠得出正確結論？否（填“是”或“否”），理由是反應物的濃度不同，也會影響反應速度．
（5）你是否還知道其他方法來比較這三種金屬的活動性（可供選擇的藥品：Ti、Mg、Ag、TiCl₂溶液、MgCl₂溶液、AgNO₃溶液）．
①金屬Mg、Ag分別和TiCl₂溶液反應；②MgCl₂溶液、AgNO₃溶液分別和金屬Ti反應．

Answer 1

分析 （1）根據金屬與氧氣的反應，分析實驗操作的意義；
（2）根據金屬與酸反應的實驗現象，判斷三種金屬的活動性；
（3）根據鎂與鹽酸反應是放熱反應，溫度影響化學反應速率；鹽酸在發(fā)生反應時其溶質質量分數會逐漸減小，根據溶質質量分數影響化學反應速率分析；
（4）評論探究實驗過程中，如果使用不同的鹽酸會對探究結果產生什么影響；
（5）在金屬活動順序表中排在前面的金屬可以將其后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，由此分析解答；

解答 解：（1）較活潑的金屬如鎂、鋁等能與空氣中的氧氣在金屬表面形成一層氧化膜，影響與酸的反應，因此需要用沙紙進行打磨除去表面的氧化層；
故答案為：③；
（2）金屬鎂與酸反應要比鈦與酸反應更為劇烈，所以金屬鎂的活動性比鈦強；而銀不與稀鹽酸反應，為三種金屬中活動性最弱的金屬；
所以三種金屬的活動性順序為：Mg、Ti、Ag；故答案為：C；
（3）鎂與鹽酸反應是放熱反應，會使反應溶液溫度升高，溫度越高化學反應速率越快，隨著鹽酸的反應鹽酸的溶質質量分數會減小，溶質質量分數減小，鹽酸與鎂的反應速率會下降；
故答案為：反應放熱，溶液溫度升高使反應速率加快；鹽酸溶液的濃度逐漸降低；
（4）由于酸的濃度不同也會影響到酸與金屬的反應，因此在比較金屬的活動性時，一定要使用濃度相同的稀鹽酸；
故答案為：否；反應物的濃度不同，也會影響反應速度．
（5）驗證金屬活動順序時如果是三種金屬則可以采用“兩金夾溶液”或“兩液夾一金”的方法既按金屬活動順序排序后，三種金屬兩端的用金屬中間的用鹽溶液或兩端的用鹽溶液中間的用金屬；
故答案為：金屬Mg、Ag分別和TiCl₂溶液反應；MgCl₂溶液、AgNO₃溶液分別和金屬Ti反應；

點評 在設計對比實驗時，可能影響到實驗現象的因素都是加以控制，這樣才能得到科學的、正確的結論．