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16. 小明同学取镁、铝、锌三种金属，分别放入盛有质量和质量分数都相等的稀盐酸的锥形瓶中，实验装置如图1，采集数据，得到如图2所示的气压变化曲线。
资料：氧化铝可以和盐酸反应生成氯化铝和水。
(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是
(2)铝对应的曲线是B，反应速率先慢后快，其主要原因是
(3)从图2分析，以下结论正确的是
①金属镁对应的气压变化曲线是A
②M点时参加反应的镁、锌质量相等
③实验时取用镁、铝的质量可能相等
资料：氧化铝可以和盐酸反应生成氯化铝和水。
(1)镁、铝、锌与稀盐酸反应产生的相同气体是
H₂
(填化学式)。(2)铝对应的曲线是B，反应速率先慢后快，其主要原因是
铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水,氧化铝反应完,铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气
。(3)从图2分析，以下结论正确的是
①③
(填序号)。①金属镁对应的气压变化曲线是A
②M点时参加反应的镁、锌质量相等
③实验时取用镁、铝的质量可能相等
答案
$\ce{H_{2}}$
铝的表面有一层致密的氧
化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝反应完，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气
①③
铝的表面有一层致密的氧
化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝反应完，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气
①③
解析
【分析】
本题结合金属与稀盐酸反应的气压变化曲线，需依据金属活动性顺序、铝的氧化膜性质分析：
1. 活泼金属与稀盐酸反应的共性是生成氢气，据此确定相同气体；
2. 铝表面有致密氧化铝薄膜，会先与盐酸反应，无气体生成，待氧化铝反应完后铝才与盐酸反应产氢，因此反应速率先慢后快；
3. 根据金属活动性：Mg＞Al＞Zn，反应速率越快气压上升越快，结合曲线判断对应金属；再结合化学方程式分析产氢量与金属质量的关系，判断结论正误。
【解析】
(1) 镁、铝、锌均为活泼金属，与稀盐酸反应时都生成盐和氢气，相同气体为$\ce{H_{2}}$。
(2) 铝常温下表面会形成一层致密的氧化铝薄膜，实验中氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，此阶段无氢气生成，气压变化慢；待氧化铝完全反应后，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应速率加快，因此铝对应的曲线B反应速率先慢后快。
(3) ① 金属活动性顺序中镁的活动性最强，与稀盐酸反应速率最快，气压上升最快，对应曲线A，结论正确；
② M点气压相等说明产氢质量相等，根据反应方程式，产等质量氢气时参加反应的镁、锌质量不相等，结论错误；
③ 若稀盐酸不足，镁和铝均过量，产氢质量由盐酸决定，此时产氢量相等，气压相同，因此取用镁、铝的质量可能相等，结论正确。故正确结论为①③。
【答案】
$\ce{H_{2}}$；铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝反应完，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气；①③
【知识点】
金属的化学性质；酸的化学性质；金属活动性顺序
【点评】
本题结合气压曲线考查金属与酸的反应，需掌握金属活动性、铝的氧化膜性质及产氢量的计算，综合性较强，需对应曲线变化分析反应过程。
【难度系数】
0.6
本题结合金属与稀盐酸反应的气压变化曲线，需依据金属活动性顺序、铝的氧化膜性质分析：
1. 活泼金属与稀盐酸反应的共性是生成氢气，据此确定相同气体；
2. 铝表面有致密氧化铝薄膜，会先与盐酸反应，无气体生成，待氧化铝反应完后铝才与盐酸反应产氢，因此反应速率先慢后快；
3. 根据金属活动性：Mg＞Al＞Zn，反应速率越快气压上升越快，结合曲线判断对应金属；再结合化学方程式分析产氢量与金属质量的关系，判断结论正误。
【解析】
(1) 镁、铝、锌均为活泼金属，与稀盐酸反应时都生成盐和氢气，相同气体为$\ce{H_{2}}$。
(2) 铝常温下表面会形成一层致密的氧化铝薄膜，实验中氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，此阶段无氢气生成，气压变化慢；待氧化铝完全反应后，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，反应速率加快，因此铝对应的曲线B反应速率先慢后快。
(3) ① 金属活动性顺序中镁的活动性最强，与稀盐酸反应速率最快，气压上升最快，对应曲线A，结论正确；
② M点气压相等说明产氢质量相等，根据反应方程式，产等质量氢气时参加反应的镁、锌质量不相等，结论错误；
③ 若稀盐酸不足，镁和铝均过量，产氢质量由盐酸决定，此时产氢量相等，气压相同，因此取用镁、铝的质量可能相等，结论正确。故正确结论为①③。
【答案】
$\ce{H_{2}}$；铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铝反应完，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气；①③
【知识点】
金属的化学性质；酸的化学性质；金属活动性顺序
【点评】
本题结合气压曲线考查金属与酸的反应，需掌握金属活动性、铝的氧化膜性质及产氢量的计算，综合性较强，需对应曲线变化分析反应过程。
【难度系数】
0.6
17. 思想方法 对比法 同学们对“影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素”进行了探究。
【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素影响？
【作出猜想】猜想Ⅰ：与盐酸的浓度有关；
猜想Ⅱ：与温度有关；
猜想Ⅲ：与金属的种类有关。
【进行实验】
【解释与结论】
(1)铝与盐酸反应的化学方程式为
。
(2)由实验①③可知，猜想Ⅰ(填“成立”或“不成立”)。
(3)为了比较盐酸与金属反应的剧烈程度，除了用金属丝消失的时间作为观测指标外，还可以选择
。
(4)能表明金属与盐酸反应的剧烈程度与温度有关的实验编号为。
【反思与评价】
(5)在实验②中，铝丝消失的时间(用$t$表示)的取值范围是。
(6)有同学认为通过实验④⑤并不能证明“猜想Ⅲ”成立，理由是
。
【提出问题】金属与盐酸反应剧烈程度受哪些因素影响？
【作出猜想】猜想Ⅰ：与盐酸的浓度有关；
猜想Ⅱ：与温度有关；
猜想Ⅲ：与金属的种类有关。
【进行实验】
【解释与结论】
(1)铝与盐酸反应的化学方程式为
。
(2)由实验①③可知，猜想Ⅰ(填“成立”或“不成立”)。
(3)为了比较盐酸与金属反应的剧烈程度，除了用金属丝消失的时间作为观测指标外，还可以选择
。
(4)能表明金属与盐酸反应的剧烈程度与温度有关的实验编号为。
【反思与评价】
(5)在实验②中，铝丝消失的时间(用$t$表示)的取值范围是。
(6)有同学认为通过实验④⑤并不能证明“猜想Ⅲ”成立，理由是
。
答案
$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$
成立
相同时间内收集到氢气
的体积
③④
240 < t < 450
没有控制单一变
量，金属的表面积不相同
解析
【分析】
本题通过对比实验探究影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素，核心是运用控制变量法分析实验变量与反应剧烈程度的关系。首先回忆铝与盐酸反应的化学方程式；对比实验需控制除探究因素外的其他变量一致，据此判断各猜想是否成立、确定观测指标、选择对应实验编号、分析时间范围及实验设计的缺陷。
【解析】
(1) 铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$。
(2) 实验①和③中，金属种类（铝丝）、温度均相同，仅盐酸浓度不同，盐酸浓度越大，金属消失时间越短，说明反应越剧烈，因此猜想Ⅰ成立。
(3) 比较反应剧烈程度，除金属丝消失时间外，还可通过相同时间内收集到氢气的体积来判断，相同时间内收集氢气体积越大，反应越剧烈。
(4) 探究温度对反应剧烈程度的影响，需控制金属种类、盐酸浓度相同，仅温度不同，符合条件的实验是③（铝、10%盐酸、20℃）和④（铝、10%盐酸、30℃），故编号为③④。
(5) 实验②中，金属为铝丝、温度20℃，盐酸浓度8%介于实验①（5%，450s）和实验③（10%，240s）之间，因此金属消失时间$t$的范围是$240 ＜ t ＜ 450$。
(6) 实验④中金属为铝丝，实验⑤中金属为铁片，且金属的表面积不同（铝是丝、铁是片），未控制单一变量，因此不能证明猜想Ⅲ成立。
【答案】
$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$；成立；相同时间内收集到氢气的体积；③④；$240 ＜ t ＜ 450$；没有控制单一变量，金属的表面积不相同
【知识点】
金属与酸反应、控制变量法、影响反应速率的因素
【点评】
本题为化学探究类基础题，以对比实验为核心，考查控制变量法的应用，是初中化学探究反应速率影响因素的典型题型，需学生掌握对比实验的设计逻辑。
【难度系数】
0.6
本题通过对比实验探究影响金属与盐酸反应剧烈程度的因素，核心是运用控制变量法分析实验变量与反应剧烈程度的关系。首先回忆铝与盐酸反应的化学方程式；对比实验需控制除探究因素外的其他变量一致，据此判断各猜想是否成立、确定观测指标、选择对应实验编号、分析时间范围及实验设计的缺陷。
【解析】
(1) 铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，化学方程式为$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$。
(2) 实验①和③中，金属种类（铝丝）、温度均相同，仅盐酸浓度不同，盐酸浓度越大，金属消失时间越短，说明反应越剧烈，因此猜想Ⅰ成立。
(3) 比较反应剧烈程度，除金属丝消失时间外，还可通过相同时间内收集到氢气的体积来判断，相同时间内收集氢气体积越大，反应越剧烈。
(4) 探究温度对反应剧烈程度的影响，需控制金属种类、盐酸浓度相同，仅温度不同，符合条件的实验是③（铝、10%盐酸、20℃）和④（铝、10%盐酸、30℃），故编号为③④。
(5) 实验②中，金属为铝丝、温度20℃，盐酸浓度8%介于实验①（5%，450s）和实验③（10%，240s）之间，因此金属消失时间$t$的范围是$240 ＜ t ＜ 450$。
(6) 实验④中金属为铝丝，实验⑤中金属为铁片，且金属的表面积不同（铝是丝、铁是片），未控制单一变量，因此不能证明猜想Ⅲ成立。
【答案】
$\ce{2Al + 6HCl = 2AlCl_{3} + 3H_{2}\uparrow}$；成立；相同时间内收集到氢气的体积；③④；$240 ＜ t ＜ 450$；没有控制单一变量，金属的表面积不相同
【知识点】
金属与酸反应、控制变量法、影响反应速率的因素
【点评】
本题为化学探究类基础题，以对比实验为核心，考查控制变量法的应用，是初中化学探究反应速率影响因素的典型题型，需学生掌握对比实验的设计逻辑。
【难度系数】
0.6
