Question

【題目】某同學(xué)在實驗室研究鋅與酸的反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)如下:

實驗序號	鋅質(zhì)量	鋅狀態(tài)	c(H2SO4)	V(H2SO4)	金屬消失時間
1	0.10 g	顆粒	0.5mol·L-1	50mL	500s
2	0.10 g	粉末	0.5mol·L-1	50mL	50s
3	a g	顆粒	1.0mol·L-1	50mL	125s

分析上述數(shù)據(jù)，回答下列問題

(1)實驗1和2表明，_____對反應(yīng)速率有影響。

(2)實驗1和3研究的是反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響，則a =________ g。

(3)該同學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：相同的鋅粒分別與H2SO4、鹽酸反應(yīng)(操作如下圖)，現(xiàn)象差異明顯(稀鹽酸中鋅表面產(chǎn)生氣泡的速率要比稀硫酸快)。

該同學(xué)對產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，提出兩種假設(shè)：

a. 氯離子對反應(yīng)起促進(jìn)作用，加快了反應(yīng)的進(jìn)行；

b. ________，減緩了反應(yīng)的進(jìn)行。

為進(jìn)一步證實自己的猜想，該同學(xué)在室溫下，分別取5mL 0.2 mol·L-1鹽酸溶液，一份加入一定量的固體___________ (填“所加試劑化學(xué)式”)，另一份作對比實驗，再分別同時加入完全相同的鋅粒，比較反應(yīng)速率的大小。

(4)鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，往往加入少量CuSO4粉末，可加快產(chǎn)生H2的速率，其原因是___ (結(jié)合化學(xué)方程式作出合理解釋)。

Answer 1

【答案】固體表面積（接觸面積） 0.1 硫酸根離子對反應(yīng)起抑制作用 Na2SO4(或K2SO4或(NH4)2SO4) Zn+ CuSO4= Cu+ ZnSO4 ，銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率

【解析】

(1)根據(jù)控制變量法，實驗1和2只有鋅狀態(tài)不同，說明固體表面積對反應(yīng)速率有影響；

(2)實驗1和3研究的是反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響，根據(jù)控制變量法，只能讓硫酸的濃度不同，鋅質(zhì)量和鋅狀態(tài)應(yīng)相同，所以a =0.1g；

(3)兩組實驗，鋅的狀態(tài)、質(zhì)量相同，氫離子濃度相同，只有酸根不同，所以反應(yīng)速率不同的原因可能是：a. 氯離子對反應(yīng)起促進(jìn)作用，加快了反應(yīng)的進(jìn)行； b. 硫酸根離子對反應(yīng)起抑制作用，減緩了反應(yīng)的進(jìn)行。

取兩份5mL 0.2 mol·L-1鹽酸溶液，一份加入一定量的固體硫酸鈉，另一份作對比實驗，再分別同時加入完全相同的鋅粒，比較反應(yīng)速率的大小，若加入硫酸鈉的鹽酸和鋅反應(yīng)速率慢，則說明硫酸根離子對反應(yīng)起抑制作用。

(4)鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，加入少量CuSO4粉末，發(fā)生反應(yīng)：Zn+ CuSO4= Cu+ ZnSO4 ，生成的銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成原電池，反應(yīng)速率加快。