题目内容

【题目】“五一”假期,小兵对“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】小兵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)

20%

锌粒

31.7

20%

锌片

50.9

30%

锌粒

61.7

30%

锌片

79.9

(1)写出稀硫酸与锌反应的化学方程式________________________________________

(2)小兵用下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。

【收集证据】

(3)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】

(4)结论是___________________________________________

【评价与反思】(注意:若答对(5)(6)两小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分)

(5)下表是小兵第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的快慢的变化并解释原因______________________________

(6)锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响?设计实验验证。

_____________________________________

【答案】 Zn+H2SO4==ZnSO4+H2 根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积 f ①③或②④ 在相同条件下,硫酸的质量分数越大,反应速率越快,锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快 由慢到快然后逐渐减慢;因为随着反应的进行,反应放出热量,反应速度加快(或金属表面的杂质被除去反应速率加快),但随着硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,反应速度又逐渐减慢 温度;取质量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

【解析】(1)稀硫酸与锌反应产生硫酸锌和氢气,反应的方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;

(2)因为氢气不易溶于水,可以通过压强的变化利用排水法把水压入量筒内,根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积,故进气管是短管f;

(3)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,其中的锌的状态保持不变,选择不同质量分数的硫酸,看产生氢气的快慢,因此可以选择①③(都是锌粒)或②④(都是锌片);

(4)通过①③(都是锌粒,硫酸的质量分数不同),可以看出:硫酸的质量分数越大,反应速率越快;通过①②(锌粒和锌片与质量分数相同的硫酸反应)可以看出:锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快;

(5)从表格可以看出反应由慢到快然后逐渐减慢;因为随着反应的进行,反应放出热量,反应速度加快,但随着硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,反应速度又逐渐减慢;

(6)如设计温度对反应快慢的影响,具体的操作为:取质量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

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