Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲研究影響鋅和稀硫酸反應(yīng)速率的外界條件，下表是其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有關(guān)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	鋅的質(zhì)量/g	鋅的狀態(tài)	c(H2SO4) /mol·L－1	V(H2SO4) /mL	反應(yīng)前溶 液的溫度/℃	添加劑
1	0.65	粒狀	0.5	50	20	無(wú)
2	0.65	粉末	0.5	50	20	無(wú)
3	0.65	粒狀	0.5	50	20	2滴CuSO4溶液
4	0.65	粉末	0.8	50	20	無(wú)
5	0.65	粉末	0.8	50	35	2滴CuSO4溶液

（1）在此5組實(shí)驗(yàn)中，判斷鋅和稀硫酸反應(yīng)速率大小，最簡(jiǎn)單的方法可通過(guò)定量測(cè)定______________________進(jìn)行判斷，其速率最快的實(shí)驗(yàn)是________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。

（2）對(duì)鋅和稀硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)1和2表明，________對(duì)反應(yīng)速率有影響；實(shí)驗(yàn)1和3表明，________對(duì)反應(yīng)速率有影響。

（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2時(shí)，小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程繪制的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積V與時(shí)間 t的圖像如下圖所示。

①在OA、AB、BC三段中反應(yīng)速率最快的是________，原因是______________________。

②2～4 min內(nèi)以硫酸的濃度變化表示的反應(yīng)速率(假設(shè)溶液的體積不變)為________________________________________________________________________。

（4）利用如圖2裝置驗(yàn)證非金屬性：C＞Si，B中加Na2CO3，C中加Na2SiO3溶液，A中應(yīng)該加入__________________________，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________，D裝置的作用是_______________________________________。

Answer 1

【答案】鋅完全消失所需的時(shí)間 5 固體反應(yīng)物的表面積 (是否形成)原電池 AB 反應(yīng)放熱，使溫度升高，反應(yīng)速率加快 0.06 mol·L－1·min－1 稀硫酸 CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 防止倒吸

【解析】

（1）第5組實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度最高，濃度最大，也滴加了硫酸銅溶液，利用了Zn-Cu原電池，因此反應(yīng)速率最快；（2）實(shí)驗(yàn)2和4除濃度不同外，其余均相同，應(yīng)該是考查硫酸的濃度對(duì)速率的影響，實(shí)驗(yàn)3比1多了形成Zn-Cu原電池，因此考查影響速率的因素是否形成原電池；（3）①?gòu)膱D中看出2-4分鐘內(nèi)產(chǎn)生氫氣最多，故這段時(shí)間內(nèi)反應(yīng)速率最大，因?yàn)闉榉磻?yīng)放熱，使溫度升高，反應(yīng)速率加快，故答案為：AB；反應(yīng)放熱，使溫度升高，反應(yīng)速率加快；

②2-4分鐘內(nèi)，產(chǎn)生氫氣179.2-44.8=134.4mL，物質(zhì)的量為=6×10-3mol，根據(jù)反應(yīng)方程式：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可知，參加反應(yīng)硫酸的物質(zhì)的量為：6×10-3mol，v（H2SO4）===0.06molL-1min-1；（4）利用如圖2裝置驗(yàn)證非金屬性：C＞Si，B中加Na2CO3，C中加Na2SiO3溶液，A中應(yīng)該加入稀硫酸，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，D裝置的作用是防止倒吸。