Question

【題目】“五一”假期，小兵對“鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”進行了探究。

【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)量分數(shù)有關(guān)；b.可能與鋅的形狀有關(guān)。

【設(shè)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	30%	鋅粒	61.7
④	30%	鋅片	79.9

（1）寫出稀硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________。

（2）小兵用下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(yīng)快慢的影響，應(yīng)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(xué)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(yīng)的快慢的變化并解釋原因______________________________。

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

_____________________________________。

Answer 1

【答案】 Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ 根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積 f ①③或②④ 在相同條件下，硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，反應(yīng)速率越快,鋅與硫酸的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快 由慢到快然后逐漸減慢；因為隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)放出熱量，反應(yīng)速度加快(或金屬表面的雜質(zhì)被除去反應(yīng)速率加快)，但隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變小，反應(yīng)速度又逐漸減慢 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

【解析】（1）稀硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

（2）因為氫氣不易溶于水，可以通過壓強的變化利用排水法把水壓入量筒內(nèi)，根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積，故進氣管是短管f；

（3）要比較不同質(zhì)量分數(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)量分數(shù)的硫酸，看產(chǎn)生氫氣的快慢，因此可以選擇①③（都是鋅粒）或②④（都是鋅片）；

（4）通過①③（都是鋅粒，硫酸的質(zhì)量分數(shù)不同），可以看出：硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，反應(yīng)速率越快；通過①②（鋅粒和鋅片與質(zhì)量分數(shù)相同的硫酸反應(yīng)）可以看出：鋅與硫酸的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；

（5）從表格可以看出反應(yīng)由慢到快然后逐漸減慢；因為隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)放出熱量，反應(yīng)速度加快，但隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變小，反應(yīng)速度又逐漸減慢；

（6）如設(shè)計溫度對反應(yīng)快慢的影響，具體的操作為：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。