Question

【題目】（Ⅰ）某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉，用排水集氣法收集反應放出的氫氣，實驗記錄如下（累計值）：

時間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積（mL/SPT）	50	120	232	290	310

(1)上述時間段中（填0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min）反應速率最大的是

_____________min，其主要原因是_____________。

(2)求2～3分鐘時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率__________________ 。

(3)如果反應太激烈，為了減緩反應速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，你認為可行的是（填編號） __________ 。

A．蒸餾水 B．NaCl溶液 C．Na2CO3溶液 D．CuSO4溶液

（Ⅱ）某同學做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實驗時，自己設計了—套實驗方案，并記錄了有關實驗現(xiàn)象如下表(表中的“實驗方案”與“實驗現(xiàn)象”前后不—定是對應關系)

實驗方案	實驗現(xiàn)象
①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應，再向反應液中滴加酚酞	A．浮于水面，熔成小球，在水面上無定向移動，隨之消失，溶液變成紅色。
②鈉與滴有酚酞試液的冷水反應	B．有氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色。
③鎂帶與2mol/L鹽酸反應	C．反應不十分劇烈，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒。
④鋁條與2mol/L鹽酸反應	D．生成白色膠狀沉淀，繼而沉淀消失。
⑤向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液至過量	E．劇烈反應，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒。

請你幫助該同學整理并完成實驗報告

(1)實驗目的：_________________。

(2)實驗用品：儀器：①砂紙，②試管，③膠頭滴管，④酒精燈，⑤試管夾、試管架，⑥濾紙，⑦鑷子，⑧小刀，⑨玻璃片，⑩錐形瓶(100mL)等；

藥品：鈉、鎂條、鋁條、2mol/L，的鹽酸、AlCl3溶液、氫氧化鈉溶液等。

(3)填寫與實驗方案相對應的實驗現(xiàn)象(從上表“實驗現(xiàn)象”中選擇)，并完成有關離子方程式

實驗方案	實驗現(xiàn)象(填寫字母代號)	有關離子方程式
①	_________	Mg+2H2O(熱水)==Mg(OH)2+H2↑
②	_________	_____________________
③	_________	Mg+2H+==Mg2++H2↑
④	_________	___________________
⑤	_________	Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
		___________________

(4)實驗結論：_____________________

(5)該同學在本實驗④中用去m克純固體，反應完畢后無固體剩余，共收集到VL氣體(SPT)下，該同學欲求此固體的原子量的表達式為________（用含m和V的式子表示）。

Answer 1

【答案】 2～3 min 隨著反應進行，放熱，溫度升高，反應速率加快。 0.1 mol/（Lmin） A、B 驗證第三周期金屬元素的金屬性的遞變規(guī)律 ①B ②A 2Na+H2O═2Na-+2OH-+H2↑ ③E ④C 2Al+6H+═2Al3++3H2↑ ⑤D Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O 同周期從左到右元素的金屬性逐漸減弱，金屬性：Na＞Mg＞Al

【解析】(Ⅰ)(1)從表中數(shù)據(jù)看出2 min～3 min收集的氫氣比其他時間段多，主要的原因是金屬與酸的反應屬于放熱反應，隨著反應進行，溫度升高，反應速率加快，故答案為：2～3 min；隨著反應進行，溫度升高，反應速率加快；

(2)在2～3min時間段內(nèi)，生成標況下氫氣的體積為：232mL-120mL=112mL，n(H2)=0.005mol，由2HCl～H2可知：消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol，則υ(HCl)= =0.1mol/(Lmin)，故答案為：0.1mol/(Lmin)；

(3)改變化學反應速率的方法有：改變?nèi)芤旱臐舛�、改變�(nèi)芤旱臏囟取⒏淖児腆w的表面積等。A．加蒸餾水，溶液的體積增大，濃度降低，反應速率減小，但生成的氣體的量不變，故A正確；B．加NaCl溶液，溶液的體積增大，濃度降低，反應速率減小，但生成的氣體的量不變，故B正確；C．Na2CO3溶液使得鹽酸的濃度減小，反應速率減慢，鹽酸的量減少，產(chǎn)生氫氣的量減少，故C錯誤；D．加CuSO4溶液，能形成銅鋅原電池，加快反應速率，故D錯誤；故答案為：AB

(Ⅱ)(1)根據(jù)題意“某同學做同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律實驗時”以及所做實驗可以判斷，本實驗的實驗目的是：驗證第三周期金屬元素的金屬性的遞變規(guī)律，故答案為：驗證第三周期金屬元素的金屬性的遞變規(guī)律；

(3)①用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應，再向反應液中滴加酚酞，其現(xiàn)象應是：有氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色，即B．②鈉與滴有酚酞試液的冷水反應，反應方程式是2Na+H2O═2NaOH+H2↑，其離子方程式是2Na+H2O═2Na-+2OH-+H2↑，其現(xiàn)象應該是：浮于水面，熔成小球，在水面上無定向移動，隨之消失，溶液變成紅色，即A．③鎂帶與2mol/L的鹽酸反應，其現(xiàn)象應是：劇烈反應，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒，即E．值得注意的是鎂比鋁活潑，因此與鹽酸反應，鎂比鋁劇烈．④鋁條與2mol/L的鹽酸反應，其化學方程式是2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑，即離子方程式是2Al+6H+═2Al3++3H2↑，其現(xiàn)象是：反應不十分劇烈，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒，即C．⑤向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液至過量，其現(xiàn)象：生成氫氧化鋁白色膠狀沉淀，繼而在氫氧化鈉過量時氫氧化鋁與氫氧化鈉反應使沉淀消失，即D．本實驗發(fā)生反應的離子方程式是：Al3++3OH-═Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O．故答案為：①B；②A；2Na+H2O═2Na-+2OH-+H2↑；③E；④C；2Al+6H+═2Al3++3H2↑；⑤D； Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O；

(4)根據(jù)實驗①②，說明與水反應時鈉比鎂劇烈，即鈉的金屬性比鎂強．根據(jù)③④，說明與同濃度的鹽酸反應，鋁比鎂劇烈，即鋁的金屬性比鎂強．⑤說明氫氧化鋁既能與酸反應，又能與堿反應，即氫氧化鋁既有酸性又有堿性，因此鋁既有金屬性又有非金屬性．由以上分析第三周期，金屬元素的金屬性由強到弱的順序是：Na＞Mg＞Al，即同周期從左到右元素的金屬性逐漸減弱．故答案為；同周期從左到右元素的金屬性逐漸減弱，金屬性：Na＞Mg＞Al；

(5) 設鋁的原子量為M。

2Al+6H+═2Al3++3H2↑

2Mg 3×22.4L

mg VL

=，解得：M=，故答案為： 。