Question

化學(xué)興趣小組對“鋅與稀硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”進(jìn)行了探究．
【提出問題】鋅與稀硫酸反應(yīng)的快慢受哪些因素的影響呢？
【猜想與假設(shè)】a、可能與稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；
             b、可能與鋅的形狀有關(guān)．
【設(shè)計并實驗】興趣小組用100mL不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸和5g不同形狀的鋅進(jìn)行如下實驗（時間為3分鐘）．

實驗編號	硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（均取200mL）	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所示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或f或g）管通入．

【收集證據(jù)】
（2）要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實驗編號是

 

．
【得出結(jié)論】
（3）結(jié)論是

 

．
【拓展延伸】
（4）如圖是興趣小組第①組實驗根據(jù)前6分鐘記錄詳細(xì)數(shù)據(jù)所繪制的曲線（每分鐘記錄一次產(chǎn)生氫氣的體積），請解釋鋅與稀硫酸反應(yīng)由快變慢的原因

 

．
（5）鋅與硫酸反應(yīng)的快慢可能還受哪些因素影響？設(shè)計實驗驗證．
因素影響：

 

、
簡述實驗驗證的方法：

 

．

Answer 1

考點：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）為測定所收集氫氣的體積，則需要采用液體等量代換的方式，因此可以選用右圖這樣的裝置，短進(jìn)長出，讓里面的水等量流到量筒內(nèi)，通過量筒內(nèi)液體的體積判斷收集的氣體的體積；
（2）對比四個實驗，利用控制變量法選擇合適的對比組；
（3）通過不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸或不同形狀的鋅的產(chǎn)生氫氣的快慢得出結(jié)論；
（4）根據(jù)表格的數(shù)據(jù)總結(jié)產(chǎn)生的氫氣與時間的關(guān)系并分析原因；
（5）反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物接觸面積、有無催化劑等因素常影響化學(xué)反應(yīng)速率，利用控制變量的思想設(shè)計一個因素對反應(yīng)速率的影響．

解答：解：（1）因為氫氣不易溶于水，可以通過壓強(qiáng)的變化利用排水法把水壓入量筒內(nèi)，根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積，故進(jìn)氣管是短管e；故填：根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；e；
（2）要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，其中的鋅的狀態(tài)保持不變，選擇不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸，看產(chǎn)生氫氣的快慢，因此可以選擇①③（都是鋅粒）或②④（都是鋅片）；故填：①③或②④；
（3）通過①③（都是鋅粒，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同），可以看出：硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快；通過①②（鋅粒和鋅片與質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的硫酸反應(yīng)）可以看出：鋅與硫酸的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；故填：硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快或鋅與硫酸的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
（4）從表格可以看出反應(yīng)由慢到快然后逐漸減慢；因為隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)放出熱量，反應(yīng)速度加快，但隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，反應(yīng)速度又逐漸減慢；
故填：隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，反應(yīng)速度又逐漸減慢；
（5）如設(shè)計溫度對反應(yīng)快慢的影響，具體的操作為：取質(zhì)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸，測量收集等體積的氫氣所需要的時間．（只要有控制變量的意識即可）；
故填：溫度；取質(zhì)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(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸，測量收集等體積的氫氣所需要的時間．（只要有控制變量的意識即可）．

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