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) |
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)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。
【题目】某校化学研究性学习课题组的同学们为了测定某氢氧化钙样品中Ca (OH)2含量(含有的杂质为CaCO3),共做了3次实验,使一定质量的该样品分别与同一种盐酸反应,所得相关实验数据记录如下表:
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
所取样品的质量 | 20g | 20g | 20g |
所取稀盐酸的质量 | 80g | 100g | 120g |
生成CO2的质量 | 3.58g | 4.4g | 4.4g |
(1)在第 次实验中,反应容器内有白色固体剩余。
(2)求原样品中Ca(OH)2的质量分数?