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．
Ⅰ、用98%的濃硫酸配制30%、20%的稀硫酸．
小兵打算用100g 98%的濃硫酸，配制20%的稀硫酸，則需要加水的質量為

 

Ⅱ、采用控制變量法設計實驗方案，以3min內收集到的氫氣體積作為判斷依據，具體如下表所示：

實驗編號	硫酸的質量分數(shù)（均取20mL）	鋅的形狀（均取1g）	氫氣的體積（mL）（均收集3min）
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）要比較不同質量分數(shù)的硫酸對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號是

 

；
（2）通過上述的實驗，可以得出的結論是①硫酸的質量分數(shù)越大，反應速率越快，
②

 

；
（3）下表是小兵第①組實驗的詳細數(shù)據．

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

小兵與其他同學討論得出鋅與硫酸反應的快慢的變化的原因是：第1分鐘反應慢是因為鋅粒表面有氧化膜、油污等覆蓋，從第2分鐘以后，反應逐又漸變慢，因為

 

；
（4）鋅與硫酸反應的快慢可能還與

 

有關．（寫一點）

Answer 1

考點：影響化學反應速率的因素探究,用水稀釋改變濃度的方法,金屬的化學性質

專題：科學探究

分析：Ⅰ根據溶液稀釋前后，溶質的質量不變進行解答；
Ⅱ（1）對比四個實驗，利用控制變量法選擇合適的對比組；
（2）通過不同質量分數(shù)的硫酸或不同形狀的鋅的產生氫氣的快慢得出結論；
（3）根據表格的數(shù)據總結產生的氫氣與時間的關系并從影響的因素分析原因；
（4）根據反應物濃度、反應溫度、反應物接觸面積、有無催化劑等因素常影響化學反應速率分析．

解答：解：Ⅰ設加水的質量為x．
100g×98%=（100g+x）×20%
x=390g
Ⅱ（1）要比較不同質量分數(shù)的硫酸對反應快慢的影響，其中的鋅的狀態(tài)保持不變，選擇不同質量分數(shù)的硫酸，看產生氫氣的快慢，因此可以選擇①③（都是鋅粒）或②④（都是鋅片）；
（2）通過①③（都是鋅粒，硫酸的質量分數(shù)不同），可以看出：硫酸的質量分數(shù)越大，反應速率越快；通過②③（鋅粒和鋅片與質量分數(shù)相同的硫酸反應）可以看出：鋅與硫酸的接觸面積越大，反應速率越快；
（3）從表格可以看出反應由慢到快然后逐漸減慢；因為隨著反應的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質質量分數(shù)變小；
（4）鋅與硫酸反應的快慢還與溫度有關，如設計溫度對反應快慢的影響，具體的操作為：取質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，體積和溶質質量分數(shù)相同的稀硫酸，測量收集等體積的氫氣所需要的時間．
故答案為Ⅰ、390g；
Ⅱ（1）①③或②④；
（2）反應物接觸面積越大，反應越快；
（3）硫酸的質量分數(shù)逐漸減��；
（4）溫度．

點評：本題以影響產生氫氣的反應速率為實驗探究的形式考查了反應物濃度、顆粒的大小、反應溫度等因素對化學反應速率的影響，重點在于培養(yǎng)學生的實驗探究能力，注意控制變量的運用．