5．某研究性學(xué)習(xí)小組在探究“鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”時，發(fā)現(xiàn)一個意外現(xiàn)象，硫酸中混有硫酸銅溶液時，產(chǎn)生氫氣的速率更快．
【提出問題】是什么離子導(dǎo)致產(chǎn)生氫氣的速率加快？
【猜想假設(shè)】他們分別對這種意外現(xiàn)象作如下猜想：
甲同學(xué)：可能與銅離子有關(guān)；
乙同學(xué)：可能與硫酸根離子有關(guān)；
丙同學(xué)認(rèn)為乙的猜想不科學(xué)，理由是硫酸溶液中本身含有硫酸根離子．
【實驗證明】用A、B兩組儀器進(jìn)行實驗：
步驟一：檢查裝置氣密性．檢查圖A所示裝置氣密性，你采用的方法是連接AB，用拇指堵住導(dǎo)管口，從長頸漏斗加水至一定高度，靜置，觀察液面不下降，即為氣密性良好．
步驟二：量取2份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的稀硫酸各20ml，第一份加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀硫酸銅溶液1ml，第二份加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸鋅溶液1ml，稱取2份形狀相同鋅粒各1g，分別與以上溶液反應(yīng)，反應(yīng)裝置如圖A所示，用此裝置實驗時，長頸漏斗下端要插入液面以下，目的是保證氣體不從漏斗處逸出，．
實驗三：用B收集氣體，分別記錄收集一瓶氣體（集氣瓶規(guī)格均為125ml）所需的時間（如表），什么時間開始收集氣體？等到反應(yīng)開始產(chǎn)生氣體時立刻收集．
編號20%的硫酸各20ml鋅粒收集1瓶氫氣所需的時間
①加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸銅溶液1ml1g2分10秒
②加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸鋅溶液1ml1g3分01秒
鋅與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
【得出結(jié)論】硫酸中混有硫酸銅溶液時，產(chǎn)生氫氣的速率加快與銅離子有關(guān)，實驗②中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸鋅溶液1ml的作用是加入的硫酸銅溶液對硫酸濃度會產(chǎn)生影響，加入等量的硫酸鋅溶液是為了控制硫酸濃度變化對實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾．
【反思質(zhì)疑】丁同學(xué)認(rèn)為：鋅與混有硫酸銅的硫酸溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生氫氣的速率較快可能與銅單質(zhì)有關(guān)，他質(zhì)疑的理由是鋅會與硫酸銅反應(yīng)生成銅．
【繼續(xù)探究】請你設(shè)計一個實驗方案驗證丁同學(xué)的觀點是否正確．
編號實驗步驟實驗現(xiàn)象比較實驗結(jié)論
①取1g鋅粒于錐形瓶中，加入20ml20%的稀硫酸②中反應(yīng)速率比①快產(chǎn)生氫氣的速率較快與銅單質(zhì)有關(guān)
②取1g鋅粒于錐形瓶，加入少量銅，再加入20mL20%的稀硫酸

分析 【猜想假設(shè)】根據(jù)硫酸溶液中本身含有硫酸根離子解答；
【實驗證明】步驟一：根據(jù)檢查裝置氣密性的方法解答；
步驟二：根據(jù)長頸漏斗的使用注意事項解答；
實驗三：根據(jù)實驗要求分析解答；
根據(jù)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成的是硫酸鋅和氫氣解答；
【得出結(jié)論】硫酸中混有硫酸銅溶液時，產(chǎn)生氫氣的速率加快與銅離子有關(guān)解答；
【反思質(zhì)疑】根據(jù)鋅比銅活潑，鋅會與硫酸銅反應(yīng)生成銅解答；
【繼續(xù)探究】根據(jù)實驗要求設(shè)計實驗進(jìn)行對比．

解答 解：【猜想假設(shè)】丙同學(xué)認(rèn)為乙的猜想不科學(xué)，理由是硫酸溶液中本身含有硫酸根離子；
【實驗證明】步驟一：檢查圖A所示裝置氣密性，采用的方法是：連接AB，用拇指堵住導(dǎo)管口，從長頸漏斗加水至一定高度，靜置，觀察液面不下降，即為氣密性良好；
步驟二：長頸漏斗下端要插入液面以下，目的是保證氣體不從漏斗處逸出；
實驗三：用B收集氣體，分別記錄收集一瓶氣體（集氣瓶規(guī)格均為125ml）所需的時間（如表），等到反應(yīng)開始產(chǎn)生氣體時立刻收集；
鋅與稀硫酸反應(yīng)生成的是硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
【得出結(jié)論】：硫酸中混有硫酸銅溶液時，產(chǎn)生氫氣的速率加快與有關(guān)，實驗②中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸鋅溶液1ml的作用是加入的硫酸銅溶液對硫酸濃度會產(chǎn)生影響，加入等量的硫酸鋅溶液是為了控制硫酸濃度變化對實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾（對比實驗或控制具體變量）；
【反思質(zhì)疑】鋅與混有硫酸銅的硫酸溶液反應(yīng)時，產(chǎn)生氫氣的速率較快可能與銅單質(zhì)有關(guān)，他質(zhì)疑的理由是在金屬活動性順序中，鋅排在銅的前面，能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋅和銅；
【繼續(xù)探究】
取1g鋅粒于錐形瓶中，加入20ml20%的稀硫酸，再取1g鋅粒于錐形瓶，加入少量銅，再加入20mL 20%的稀硫酸，②中反應(yīng)速率比①快，產(chǎn)生氫氣的速率較快與銅單質(zhì)有關(guān)
答案：【猜想假設(shè)】硫酸溶液中本身含有硫酸根離子；
【實驗驗證】
步驟一：連接AB，用拇指堵住導(dǎo)管口，從長頸漏斗加水至一定高度，靜置，觀察液面不下降，即為氣密性良好（合理即可）．
步驟二：保證氣體不從漏斗處逸出
實驗三：等到反應(yīng)開始產(chǎn)生氣體時立刻收集
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
【得出結(jié)論】銅離子；加入的硫酸銅溶液對硫酸濃度會產(chǎn)生影響，加入等量的硫酸鋅溶液是為了控制硫酸濃度變化對實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾；
【反思質(zhì)疑】鋅會與硫酸銅反應(yīng)生成銅；
【繼續(xù)探究】

編號實驗步驟實驗現(xiàn)象比較實驗結(jié)論
①②中反應(yīng)速率比①快
②取1g鋅粒于錐形瓶，加入少量銅，再加入20mL 20%的稀硫酸

點評 本題考查了探究溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的硫酸與鋅反應(yīng)速率的實驗，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中化學(xué) 來源： 題型：解答題

1．向100g3.65%的鹽酸中逐滴加入4%的氫氧化鈉溶液至200g，測得鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與加入的氫氧化鈉溶液質(zhì)量的關(guān)系如圖1所示，計算回答：

（1）據(jù)圖1分析：加入氫氧化鈉溶液100g時與100g稀鹽酸恰好完全反應(yīng)．
（2）計算坐標(biāo)中a點相應(yīng)的值是多少？（寫出計算過程，保留小數(shù)點后兩位）．
（3）請在如圖2的坐標(biāo)圖中描繪出“往鹽酸中加入氫氧化鈉溶液至200g”的變化曲線（要求：在坐標(biāo)軸上標(biāo)出主要的相關(guān)點數(shù)據(jù)）

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將足量鎂帶投入NH4Cl溶液中，發(fā)現(xiàn)鎂帶逐漸溶解的同時有較多的氣泡放出，鎂能與NH4Cl溶液反應(yīng)嗎？如果能反應(yīng)，生成物可能是什么？同學(xué)們進(jìn)行下列實驗探究：
探究1：反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)是什么？
【進(jìn)行猜想】可能是MgCl2
【實驗驗證】
 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
 取反應(yīng)后溶液少量于試管中，滴入NaOH溶液 產(chǎn)生白色沉淀 反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)是MgCl2
 另取反應(yīng)后溶液少量于試管中，滴入硝酸銀溶液和稀硝酸．
探究2：反應(yīng)后生成的氣體是什么？
【進(jìn)行猜想】猜想一：可能是NH3；
猜想二：可能是氫氣；
猜想三：可能是NH3和H2的混合氣體；
【查閱資料】在百度網(wǎng)頁中輸入氨氣的化學(xué)性質(zhì)，可以獲知氨氣的部分化學(xué)性質(zhì)如下：
①跟誰反應(yīng)：NH3+H2O═NH3•H2O
②跟酸反應(yīng)：NH3+HCl═NH4Cl   2NH3+H2SO4═（NH4）2SO4
③跟某些金屬氧化物反應(yīng)：3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$3Cu+3H2O+N2
【實驗探究】為了探究氣體的成分，同學(xué)們設(shè)計了如下實驗裝置：

①A中觀察到A中棉花團(tuán)變紅色，證明有NH3；
②B中玻璃管內(nèi)觀察到黑色粉末變紅色，證明有H2；
③濃硫酸的作用是吸收氨氣．
【實驗結(jié)論】綜合以上實驗現(xiàn)象和分析，鎂與NH4Cl反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg+2NH4Cl=MgCl2+H2↑+2NH3↑．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：解答題

13．燃燒是人類最早利用的化學(xué)反應(yīng)之一．
（1）可燃物燃燒除需氧氣外，還需滿足什么條件？
（2）可燃物燃燒的劇烈程度與延期濃度或接觸面積等因素有關(guān)，任舉一例加以說明．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．如圖是工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的化學(xué)反應(yīng)微觀示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是（　　）
A．該反應(yīng)是置換反應(yīng)B．圖中氣體單質(zhì)的化學(xué)式為H2
C．反應(yīng)后原子的個數(shù)減少D．水煤氣泄漏會污染空氣

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．食品安全重于泰山，下列認(rèn)識符合科學(xué)的是（　　）
A．用硫酸熏蒸銀耳使其雪白光鮮好看
B．食品中添加大量防腐劑以延長其保質(zhì)期
C．奶茶中加入塑化劑使其口感更香醇
D．食用“加鐵醬油”有利于預(yù)防缺鐵性貧血

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．證據(jù)是科學(xué)探究中獲得結(jié)論的重要的依據(jù)．讓我們一起經(jīng)歷一次尋找證據(jù)的旅程吧．
【實驗?zāi)康摹恐迫〖儍舻牧蛩徜^（反應(yīng)原理：Na2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2NaCl）
【實驗步驟】取一定量的硫酸鈉和氯化鋇溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到純凈的硫酸鋇．
（1）實驗中，能直接觀察到說明硫酸鈉和氯化鋇溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)是：有白色沉淀生成．
（2）判斷任一反應(yīng)物是否完全反應(yīng)的證據(jù)可按如下方法獲�。�
猜想方案證據(jù)結(jié)論
氯化鋇可能已
完全反應(yīng)		取少量濾液，加入稀硫酸
溶液，觀察現(xiàn)象		無白色沉淀生成氯化鋇已完全反應(yīng)
硫酸鈉可能已
完全反應(yīng)		無白色沉淀生成硫酸鈉未完全反應(yīng)
（3）如果實驗證明氯化鋇已經(jīng)反應(yīng)完全，要尋找硫酸鋇已純凈的證據(jù)，我們可以從證明實
驗制得的硫酸鋇中沒有氯化鈉（填具體物質(zhì)）來設(shè)計實驗方案．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．初中化學(xué)中幾種常見物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（每個字母各代表一種物質(zhì)，每個箭頭表示一個轉(zhuǎn)換關(guān)系，部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件略去）已知常溫下B為氣體，是植物進(jìn)行光合作用的一種重要原料；D和E常溫下均為無
色液體且是由相同元素組成；A為黑色固體．
（1）寫出B參與光合作用的化學(xué)方程式6CO2+6H2O$\frac{\underline{\;光合作用\;}}{\;}$C6H12O6+6O2B物質(zhì)的一種用途是滅火
（2）E物質(zhì)是H2O2，A可能是CuO（或Fe3O4）．
（3）實現(xiàn)X→D轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)類型不一定（填“一定”或“不一定”）屬于化合反應(yīng)．
（4）寫出E→D轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．

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科目：初中化學(xué) 來源： 題型：填空題

15．我國原油對外進(jìn)口的依存度2013年是57%，而且以每年增長率為4%的速度遞增，解決能源問題非常緊迫．太陽能的利用極大地解決了化石資源面臨耗盡的問題，請回答有關(guān)問題：
（1）太陽能汽車?yán)锰柲艿囊话惴椒ㄊ牵涸陉柟庀�，太陽能光伏電池板采集陽光，并產(chǎn)生人們通用的電流，這種能量被蓄電池儲存，并為以后汽車運行提供動力．或者直接提供給發(fā)動機，也可以邊開邊蓄電．能量通過發(fā)動機控制器帶動車輪運行，推動太陽能汽車行駛．若這款汽車是采用前一種方式行駛，則行駛過程中的能量轉(zhuǎn)化是（用“→”表示轉(zhuǎn)化）太陽能→電能→機械能；這款汽車和燃燒汽油車相比，這種汽車的優(yōu)點是節(jié)約化石資源；減少汽車尾氣的污染（至少答兩點）．
（2）該汽車機箱蓋上部使用的光伏電池太陽能采集板的材料含有單質(zhì)硅，單質(zhì)硅為信息技術(shù)和新能源的開發(fā)提供了基礎(chǔ)材料，工業(yè)上利用二氧化硅和碳在高溫條件下反應(yīng)制得，同時生成一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Si+2CO↑，反應(yīng)前后硅元素的化合價分別為+4價，0價．
（3）汽車輪胎是由含有合成橡膠和鋼絲等材料復(fù)合而成的，這主要利用鋼絲的A等性能（填字母）．
A．彈性好、韌性好     B．抗腐蝕性好、耐磨    C．密度小、硬度大．

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同步練習(xí)冊答案