题目内容

金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号
硫酸的质量分数
(均取20mL)
锌的形状
(均取1g)
氢气的体积(mL)
(均收集3分钟)
①  
20%
锌粒
31.7
②  
20%
锌片
50.9
③  
30%
锌粒
61.7
④  
30%
锌片
79.9
(1)小组同学用右图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用是       ,氢气应从        (填e或f或g)管通入。(已知:氢气难溶于水)
【收集证据】
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是       
【得出结论】
(3)结论是                             
【评价与反思】
(4)下表是小组同学第①组实验的详细数据。
时段(均为1分钟)
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
H2的体积
3.1mL
16.7mL
11.9mL
9.6mL
7.6mL
6.0mL
请描述锌与硫酸反应快慢的变化           ,并解释第二分钟以后变化的原因      
(5)锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响,请设计实验验证               
(1) 根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积     e 
(2) ①③或②④ 
(3) 硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快 
(4)由慢到快然后逐渐减慢    因为随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小
(5)取质量形状相等的锌粒分别放入两只试管中,然后分别加入温度不同,体积和溶质质量分数相同的稀硫酸,测量收集等体积的氢气所需要的时间

试题分析:
(1)比较锌与硫酸反应的快慢主要通过比较产生氢气的体积来比较,那么可根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积;
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响应采用控制变量法,即只有一个变量,气体是因素要完全相同;
通过①③或②④的比较可知:硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快;
通过表格可发现锌与硫酸反应由慢到快然后逐渐减慢,第二分钟以后由于随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,故反应速率变慢。
练习册系列答案
相关题目
合金在生活中应用十分广泛。已知某合金粉末除含金属铝外,还含有铁、铜中的一种或两种。小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时,误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中,他惊奇的发现有无色气体放出,注射器活塞向右移动。

【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗?
【查阅资料】
(1)铝能与氢氧化钠溶液反应,铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应。
(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑(其中,NaAlO2溶于水,溶液呈无色)
【进行猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁;
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有            
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜。
【实验探究】下列实验(见下表)仅供选用的试剂:20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液。
实验记录:
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的合金粉末,加过量的       ,充分反应后过滤,滤渣备用
粉末部分溶解,并有无色气体放出,形成无色溶液
合金中一定含有  
②取步骤①所得滤渣,加过量       ,充分反应
滤渣部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈浅绿色
合金中一定含有  
 
【得出结论】猜想3成立。
【拓展】下列可用于小明验证铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的一组药品是      
A.Fe、Cu、Al(NO33溶液              B.Al、Fe、Cu、稀盐酸
C.Al 、Cu、FeSO4溶液                  D.Cu、Al(NO33溶液、FeSO4溶液
某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。
实验1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵

查阅资料:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图1所示。
(1)操作1和操作2的名称都是___________,该操作中玻璃棒的作用是__________。
(2)灼烧滤渣l的目的是____________________________
实验2利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
(3)用锌和稀硫酸制取氢气。己知氢气密度比空气小且难溶于水,提供装置如图2。
①应选择:发生装置为____(填编号),排空气法收集装置为____(填编号)。
②若用排水法收集并测定气体的体积,气体从装置B导管口接____(填“a”或“b”) 进;选用仪器F测量排出水的体积,仪器F名称是___________________。
(4)探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中,用前10min内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同,进行下表四组实验,获得数据如下表。
验实号编
试 剂
前 10min 内产生的氢气体积(mL)
不同纯度的锌
不同体积和浓度的稀硫酸
 
a
纯锌
30mL 30%
564.3
b
含杂质的锌
30mL 30%
634.7
c
纯锌
30mL 20%
449.3
d
纯锌
40mL 30%
602.8
 
①比较实验a和实验b,可以得到的结论是__                  __。
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响,需比较实验___ _和实验____(填编号).
③控制其他条件相同,需控制的条件是__               __(列举一种条件即可)。
暖宝宝是一种防寒用品,如图所示,暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么?
(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色.
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中一种或几种.
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引.
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引.
【得出结论】该黑色粉末可能含有                                             
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象

取黑色粉末加足量稀硫酸
固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色

取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
 
由实验①可知,该黑色粉末肯定含    ,肯定不含                      .写出实验①的化学反应方程式                                              
由实验②可知,该黑色粉末肯定含                         
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量.由此可见,人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例:                                              
葡萄糖是生命体所需能量的主要来源.
提出问题:葡萄糖燃烧的产物是CO2和H2O,由此能否推断葡萄糖是由碳元素和氢元素组成的有机物?
实验设计:为了确定葡萄糖的元素组成,某小组设计了如下实验(其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂,部分固定装置省略,假设每个装置中均吸收完全或反应完全。

小贴士
含碳元素的化合物完全燃烧生成CO2 、H2O,不完全燃烧时生成CO、CO2 和H2O
(1)装置A中浓硫酸的作用是                                          
(2)装置B处Fe2O3可能发生的化学反应的方程式为                               
方案评价:
用充有空气的储气球代替制备氧气的装置,是否更有利于实验的进行,为什么?                                                    .(填“是”或“否”及理由)
数据处理:下表是同学们填写的实验报告,请你帮助完成.
实验事实
数据分析及结论
1.8g葡萄糖完全燃烧,得到2.64g CO2和1.08g H2O
结论:葡萄糖含有                        元素
数据分析的依据是                                
 
讨论交流:上述实验装置D、E中盛放的都是NaOH固体,试分析两次使用NaOH固体的作用分别是什么?                                                                             

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