Question

2．金屬在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究方面應(yīng)用廣泛．
（1）某實驗小組為了探究鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素，進行了如下實驗．

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用圖1裝置收集并測量氫氣的體積，其中量筒作用是根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積，氫氣應(yīng)從f（填e或f或g）管通入．
②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①③或②④．
③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)的快慢的變化由慢到快然后逐漸減慢．
解釋原因反應(yīng)開始放出熱量，溫度升高，反應(yīng)由慢到快，隨著反應(yīng)的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變小反應(yīng)減慢．
（2）保險粉（化學(xué)式 Na₂S₂O₄）在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途，Na₂S₂O₄在堿性溶液中穩(wěn)定，在中性和酸性溶液中極不穩(wěn)定；在 NaCl 存在下，Na₂S₂O₄在水中溶解度顯著下降．Na₂S₂O₄制備流程如圖2：

①已知反應(yīng)Ⅰ的原理為：Zn+2SO₂═ZnS₂O₄，反應(yīng)Ⅱ為復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為2NaOH+ZnS₂O₄═Zn（OH）₂↓+Na₂S₂O₄．
②操作a的名稱為過濾．
③濾液中含有 Na₂S₂O₄，為使 Na₂S₂O₄結(jié)晶析出還需要加入少量 NaOH 的原因是Na₂S₂O₄在堿性溶液中穩(wěn)定，加入NaCl的原因是降低 Na₂S₂O₄在水中的溶解度．
④198gZn（OH）₂理論上能得到Zn的質(zhì)量為130g．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)進入量筒中水的體積，等于生成氫氣的體積以及氫氣的密度小于水的密度進行解答；
②根據(jù)比較不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，需要控制硫酸的濃度不同進行解答；
③根據(jù)實驗現(xiàn)象進行解答；
（2）①根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的含義進行解答；
②根據(jù)過濾可用于固體物質(zhì)的分離進行解答；
③根據(jù)Na₂S₂O₄在堿性溶液中穩(wěn)定以及加入NaCl的原因是降低 Na₂S₂O₄在水中的溶解度進行解答；
④根據(jù)元素守恒進行解答．

解答 解：（1）①根據(jù)進入量筒中水的體積，等于生成氫氣的體積，氫氣的密度小于水的密度，所以氫氣應(yīng)從f管通入；
②根據(jù)比較不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，需要控制硫酸的濃度不同，所以要比較不同質(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①③或②④；
③根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，鋅與硫酸反應(yīng)的快慢的變化由慢到快然后逐漸減慢，原因：反應(yīng)開始放出熱量，溫度升高，反應(yīng)由慢到快，隨著反應(yīng)的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變小反應(yīng)減慢；
（2）①根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的含義可知，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為2NaOH+ZnS₂O₄═Zn（OH）₂↓+Na₂S₂O₄；
②過濾可用于固體物質(zhì)的分離，所以操作a的名稱為過濾；
③Na₂S₂O₄在堿性溶液中穩(wěn)定，所以為使 Na₂S₂O₄結(jié)晶析出還需要加入少量 NaOH；加入NaCl的原因是降低 Na₂S₂O₄在水中的溶解度，所以加入NaCl；
④根據(jù)元素守恒可知，198gZn（OH）₂理論上能得到Zn的質(zhì)量=$\frac{65}{65+（16+1）×2}×100%$=130g．
故答案為：（1）①根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；f；②①③或②④；
③由慢到快然后逐漸減慢；反應(yīng)開始放出熱量，溫度升高，反應(yīng)由慢到快，隨著反應(yīng)的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變小反應(yīng)減慢；
（2）①2NaOH+ZnS₂O₄═Zn（OH）₂↓+Na₂S₂O₄； ②過濾；③Na₂S₂O₄在堿性溶液中穩(wěn)定；降低 Na₂S₂O₄在水中的溶解度； ④130g．

點評 本題考查的是實驗速率的實驗探究，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．