Question

學(xué)習(xí)完金屬的化學(xué)性質(zhì)之后，同學(xué)們進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“金屬與酸的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，細(xì)心的小兵發(fā)現(xiàn)不同小組鋅與稀硫酸反應(yīng)的快慢不一，小兵對(duì)“鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”進(jìn)行了探究．
【提出問題】鋅與硫酸反應(yīng)的快慢受哪些因素的影響呢？
【猜想與假設(shè)】a可能與硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；b可能與鋅的純度有關(guān)．
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】小兵用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸和不同純度的鋅進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)過程中，用前9min內(nèi)收集的氫氣體積比較反應(yīng)的快慢．控制其他條件相同，進(jìn)行如表所示四組實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)如表．

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	試劑		前9min內(nèi)產(chǎn)生的氫氣體積（mL）
	不同純度的鋅	不同體積和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸
a	純鋅	30mL30%	564.3
b	含雜質(zhì)的鋅	30mL30%	634.7
c	純鋅	30mL20%	449.3
d	純鋅	40mL30%	602.8

（1）寫出稀硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

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（2）小兵用如圖所示裝置用排水法收集并測(cè)定氣體的體積，氣體從導(dǎo)管口

 

（填d或f）進(jìn)；選用量筒測(cè)量排出水的體積，收集并測(cè)量氫氣的體積．

【收集證據(jù)】
（3）要比較鋅的純度對(duì)反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是

 

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【得出結(jié)論】
（4）結(jié)論：①純鋅與酸的反應(yīng)速率比含雜質(zhì)的鋅與酸的反應(yīng)速率更

 

．
          ②酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越

 

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【評(píng)價(jià)與反思】
（5）如表是小兵第①組實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)數(shù)據(jù)．

時(shí)段（均為1分鐘）	第1分鐘	第2分鐘	第3分鐘	第4分鐘	第5分鐘	第6分鐘
H2的體積	33.1mL	116.7mL	91.9mL	89.6mL	77.6mL	56.0mL

請(qǐng)描述鋅與硫酸反應(yīng)的快慢的變化并解釋原因

 

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Answer 1

考點(diǎn)：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）稀硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋅和氫氣，寫出反應(yīng)的方程式；
（2）為測(cè)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(zhǎng)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；
（3）對(duì)比四個(gè)實(shí)驗(yàn)，利用控制變量法選擇合適的對(duì)比組；
（4）通過不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸或不同純度的鋅的產(chǎn)生氫氣的快慢得出結(jié)論；
（5）根據(jù)表格的數(shù)據(jù)總結(jié)產(chǎn)生的氫氣與時(shí)間的關(guān)系，結(jié)合探究結(jié)論分析原因．

解答：解：（1）稀硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)的方程式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）因?yàn)闅錃獠灰兹苡谒�，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f；
（3）要比較鋅的純度對(duì)反應(yīng)快慢的影響，其中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及體積要控制相同，選擇不同純度的鋅看產(chǎn)生氫氣的快慢，因此可以選擇ab；
（4）①通過ab（純鋅和含雜質(zhì)的鋅與體積、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的硫酸反應(yīng)）可以看出：純鋅與硫酸反應(yīng)速率越快；
②通過ac（都是純鋅，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；
（5）從表格可以看出反應(yīng)由慢到快然后逐漸減慢；因?yàn)殡S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；
故答案為：（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；（2）f；（3）ab；（4）快；快；
（5）由慢到快然后逐漸減慢；因?yàn)殡S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．

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、純度等因素對(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．