Question

“五一”假期，小兵對“鋅與硫酸反應快慢的影響因素”進行了探究。

【提出問題】鋅與硫酸反應的快慢受哪些因素的影響呢？

【猜想與假設】a.可能與硫酸的質(zhì)量分數(shù)有關；b.可能與鋅的形狀有關。

【設計并實驗】小兵用不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸和不同形狀的鋅進行如下實驗。

實驗編號	硫酸的質(zhì)量分數(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%	鋅片	50.9
③	20%	鋅粒	61.7
④	30%	鋅片	79.9

（1）寫出稀硫酸與鋅反應的化學方程式__________________________________________。

（2）小兵用右圖裝置收集并測量氫氣的體積，其中量筒的作用是_______________________，氫氣應從_______（填e或f或g）管通入。

【收集證據(jù)】（3）要比較不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號是____________。

【得出結(jié)論】（4）結(jié)論是_______________________________________________________。

【評價與反思】（注意：若答對（5）（6）兩小題獎勵4分，化學試卷總分不超過60分）

（5）下表是小兵第①組實驗的詳細數(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

請描述鋅與硫酸反應的快慢的變化并解釋原因_____________________________________________________。

（6）鋅與硫酸反應的快慢可能還受哪些因素影響？設計實驗驗證。________________________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑。

（2）根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；F。

（3）①③或②④。

（4）硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，反應速率越快/鋅與硫酸的接觸面積越大，反應速率越快。

（5）由慢到快然后逐漸減慢；隨著反應的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變小。

（6）溫度；取質(zhì)量相等的鋅粒分別放入兩只試管中，然后分別加入溫度不同，體積和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的稀硫酸，測量收集等體積的氫氣所需要的時間。（只要考生有控制變量的意識即可）

【解析】（1）根據(jù)“活潑金屬與酸反應生成鹽和氫氣，屬于置換反應”進行書寫。該反應為初中化學常見的反應。

（2）因為氣體的密度要小于水的密度，所以應從f通入氫氣，將水從e排出。再通過通過測量排出水和體積來判斷氫氣的體積。因為排出水和體積等于通入氫氣的體積。以此為依據(jù)進行解答。

（3）因為要比較不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸對反應快慢的影響，即硫酸的質(zhì)量分數(shù)應為變量，其他量不變。所以應選擇硫酸質(zhì)量分數(shù)不同，鋅狀態(tài)相同的兩組進行對比。故可選①③或②④

實驗編號	硫酸的質(zhì)量分數(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
③	30%	鋅粒	61.7
②	20%	鋅片	50.9
④	30%	鋅片	79.9

（4）①②相比可知，鋅與硫酸的接觸面積越大，反應速率越快。

③④相比可知，硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，反應速率越快。

（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，第1分鐘最慢，第2分鐘最快，其后減慢。所以反應是先由慢轉(zhuǎn)快再變慢。

隨著反應的進行，硫酸越來越少，反應物的濃度也隨著變小，反應速度因此下降。

（6）一般可影響反應速度的因素有：反應物的顆粒大小（狀態(tài)）、反應物的濃度、溫度、是否有催化劑等�？蛇x其一進行解答。在解答過程中，注意控制變量。如探究溫度對反應速度的影響，其中可變量是溫度。其它量不變。

考點：金屬與酸的反應、數(shù)據(jù)分析、控制變量

點評：解決此類探究題要注意：（1）對比數(shù)據(jù)要選其中一項相同，其他項不同的；（2）結(jié)合原有知識、分析角度要全面；（3）影響變量要遵循“多定一變”的原則；（4）讀題要細致。