Question

某化學(xué)興趣小組在做鋅和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，產(chǎn)生氣體的速度逐漸加快，一段時(shí)間后逐漸減慢，最后停止產(chǎn)生氣體。在反應(yīng)過程中，溶液的溫度也先隨之升高，最后下降到室溫。

【提出問題】鋅與稀鹽酸反應(yīng)的快慢受哪些因素的影響呢？

【猜想與假設(shè)】a.可能與鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；b.可能與溫度有關(guān)。

【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】該學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖1的實(shí)驗(yàn)（所取0.5 g鋅的形狀相同）：

實(shí)驗(yàn)①	實(shí)驗(yàn)②	實(shí)驗(yàn)③

                       圖1   

                                    

圖2

                                   第1題圖

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

（2）小兵用圖2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”、“f”或“g”）管通入。

【收集證據(jù)】（3）要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸對反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號是         。在1分鐘內(nèi)收集氫氣的體積數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)編號	實(shí)驗(yàn)①	實(shí)驗(yàn)②	實(shí)驗(yàn)③
氫氣的體積	3.1 mL	5.3 mL	6.2 mL

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

【評價(jià)與反思】（5）鋅與硫酸反應(yīng)的快慢的變化的原因                            

                                                                         。

[ 注意：若答對第（6）小題獎(jiǎng)勵(lì)4分，化學(xué)試卷總分不超過60分。]

（6）影響鋅與硫酸反應(yīng)的快慢可能還有                     ，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明                                                                                                                                                                                                                                    。

Answer 1

【答案】【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】（1）Zn+H₂SO₄ ═ ZnSO₄+H₂↑（2分）   （2）根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積（1分）      f（1分）     【收集證據(jù)】（3）①②（1分）     【得出結(jié)論】（4）鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快（1分）     【評價(jià)與反思】（5）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)放出的熱量使反應(yīng)速度加快，隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，速度逐漸減慢（2分）

[ 注意：若答對第（6）小題獎(jiǎng)勵(lì)4分，化學(xué)試卷總分不超過60分。]

（6）鋅粒的表面積（2分）      取質(zhì)量相等但形狀不同的鋅粒分別放入兩只試管中，然后分別加入溫度、體積和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸，測量收集等體積的氫氣所需要的時(shí)間（只要考生有控制變量的意識即可）（2分）

【解析】（1）稀硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄ ═ ZnSO₄+H₂↑。（2）根據(jù)題目用圖2裝置收集并測量氫氣的體積，氫氣是氣體，不能直接在測量筒內(nèi)量體積，所以測量排開水的體積就知道氫氣的體積，要將集氣瓶中的水全部排完，排水管應(yīng)伸入集氣瓶的底部，進(jìn)氣管剛露出橡皮塞，所以氫氣從f通入。（3）要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸對反應(yīng)快慢的影響，變量只有鹽酸的濃度，其它的量都要相同，所以選擇①②；通過上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分成兩組對比得出鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快；溫度越高，反應(yīng)速率越快。（5）結(jié)合結(jié)論，不難得出隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)放出的熱量使反應(yīng)速度加快，隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，速度逐漸減慢。（6）在題目設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中取的0.5 g鋅的形狀相同，意味著鋅的表面積相同，所以猜想到鋅粒的表面也會(huì)影響反應(yīng)速率。