Question

1．小明學(xué)習(xí)研究九年級(jí)化學(xué)后，對(duì)“金屬與鹽酸反應(yīng)快慢的影響因素”進(jìn)行了探究
[提出問(wèn)題]金屬與鹽酸反應(yīng)快慢受那些因素的影響呢？
[猜想與假設(shè)]a．可能與鹽酸的濃度有關(guān)   b．可能與反應(yīng)時(shí)的溫度有關(guān)
[設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)]小明用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸和相同形狀的鋅進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（均取20mL）	溫度/℃	收集40mL氣體所需時(shí)間/s
①	5%	30	48
②	10%	20	41
③	5%	20	69
④	10%	30	32

[問(wèn)題討論]
（1）寫(xiě)出鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)①③相比，說(shuō)明猜想b正確；通過(guò)實(shí)驗(yàn)②③（填編號(hào)）說(shuō)明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)快慢有影響
（3）如果鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，溫度為25℃，則收集40mL氣體所需的時(shí)間范圍為48s～69s
[實(shí)驗(yàn)反思]（1）小明在做以上四組實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一開(kāi)始反應(yīng)速率都很慢，原因是實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有除去鋅表面的氧化膜
（5）濃度相同，顆粒大小可能影響化學(xué)反應(yīng)的速率，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證在30℃時(shí)，向兩支試管中分別加入5g鋅粉、鋅粒，再分別取20mL10%的稀鹽酸，測(cè)定收集40mL氣體所需的時(shí)間．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋅和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①③中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，溫度不同，以及控制變量法進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①、③中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以及反應(yīng)的溫度，分析鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，溫度為25℃，則收集40mL氣體所需的時(shí)間；
（4）根據(jù)鋅的化學(xué)性質(zhì)活潑，易于氧氣反應(yīng)生成氧化鋅進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)控制變量法的具體操作進(jìn)行分析．

解答 解：（1）鋅和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
（2）實(shí)驗(yàn)①③中鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，溫度不同，所以說(shuō)明猜想b正確，通過(guò)實(shí)驗(yàn)②③說(shuō)明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)快慢有影響；
（3）實(shí)驗(yàn)①中鹽酸的濃度是5%，溫度是30℃，需要的時(shí)間是48s，實(shí)驗(yàn)③中鹽酸的濃度是5%，溫度是20℃，需要的時(shí)間是69s，所以鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，溫度為25℃，則收集40mL氣體所需的時(shí)間范圍為：48s～69s；
（4）小明在做以上四組實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一開(kāi)始反應(yīng)速率都很慢，原因是：實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有除去鋅表面的氧化膜；
（5）濃度相同，顆粒大小可能影響化學(xué)反應(yīng)的速率，結(jié)合控制變量法可知，實(shí)驗(yàn)方案為：在30℃時(shí)，向兩支試管中分別加入5g鋅粉、鋅粒，再分別取20mL10%的稀鹽酸，測(cè)定收集40mL氣體所需的時(shí)間．
故答案為：（1）Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑；
（2）猜想b正確，②③；
（3）48s～69s；
（4）實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有除去鋅表面的氧化膜；
（5）在30℃時(shí)，向兩支試管中分別加入5g鋅粉、鋅粒，再分別取20mL10%的稀鹽酸，測(cè)定收集40mL氣體所需的時(shí)間．

點(diǎn)評(píng) 本題以影響產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率為實(shí)驗(yàn)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(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，注意控制變量的運(yùn)用．