Question

某化學(xué)興趣小組對“鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”進(jìn)行了探究．
【提出問題】鋅與硫酸反應(yīng)的快慢受哪些因素的影響呢？
【猜想與假設(shè)】a．可能與硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；b．可能與鋅的形狀有關(guān)．
【設(shè)計并實(shí)驗(yàn)】用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸和不同形狀的鋅進(jìn)行如表實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)編號	硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （均取20mL）	鋅的形狀 （均取1g）	氫氣的體積（mL） （均收集3分鐘）
①	20%	鋅粒	31.7
②	20%	鋅粉	50.9
③	30%	鋅粒	61.7

（1）寫出稀硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（2）用如圖裝置收集并測量氫氣的體積，其中量筒的作用是

 

，氫氣應(yīng)從

 

（填字母）管通入．
（3）要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號是

 

．
（4）分析上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：①鋅粉比鋅粒的反應(yīng)速率快，②

 

．
（5）如表是第①組實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)數(shù)據(jù)．

時段（均為1分鐘）	第1分鐘	第2分鐘	第3分鐘	第4分鐘	第5分鐘	第6分鐘
H2的體積	3.1mL	16.7mL	11.9mL	9.6mL	7.6mL	6.0mL

分析數(shù)據(jù)：鋅與硫酸反應(yīng)開始時由慢變快，然后又由快變慢．其中由快變慢的原因是隨反應(yīng)進(jìn)行硫酸的濃度減小，開始時由慢變快的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究,量氣裝置,氫氣的制取和檢驗(yàn),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)鋅和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋅和氫氣，寫出反應(yīng)的方程式；
（2）為測定所收集氫氣的體積，則需要采用液體等量代換的方式，因此可以選用右圖這樣的裝置，短進(jìn)長出，讓里面的水等量流到量筒內(nèi)，通過量筒內(nèi)液體的體積判斷收集的氣體的體積；
（3）對比四個實(shí)驗(yàn)，利用控制變量法選擇合適的對比組；
（4）通過不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的快慢得出結(jié)論；
（5）根據(jù)金屬表面有氧化膜分析原因．

解答：解：（1）鋅和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋅和氫氣，故反應(yīng)的方程式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）因?yàn)闅錃獠灰兹苡谒�，可以通過壓強(qiáng)的變化利用排水法把水壓入量筒內(nèi)，根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積，故進(jìn)氣管是短管b，水從a排進(jìn)量筒；
（3）要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，其中的鋅的狀態(tài)保持不變，選擇不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸，看產(chǎn)生氫氣的快慢，因此可以選擇①③（都是鋅粒）；
（4）通過①③（都是鋅粒，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同），可以看出：硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快；
（5）由于金屬表面有氧化物，反應(yīng)開始時，硫酸與金屬表面的氧化物先反應(yīng)，等氧化物反應(yīng)完，反應(yīng)開始變快，因此開始時由慢變快；
故答案為：（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑； （2）根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；b；
（3）①③；（4）硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快；（5）反應(yīng)開始時，硫酸與金屬表面的氧化物先反應(yīng)．

點(diǎn)評：本題以影響產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率為實(shí)驗(yàn)探究的形式考查了反應(yīng)物濃度、顆粒的大小、反應(yīng)溫度等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，注意控制變量的運(yùn)用．