题目内容
【题目】【2016年山东省威海市】 探究影响化学反应速率的因素
(1)发现和提出问题
镁在空气中能够剧烈燃烧,铁丝在氧气中能够剧烈燃烧,而真金不怕火炼,这说明决定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是 。
蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,这一事例中影响化学反应速率的因素是 ;夏天,将食品放在冰箱里不容易变质,这一事例说明温度也能影响化学反应速率。温度如何影响反应速率呢?
(2)猜想与假设:温度越高,反应速率越快。
(3)收集证据
实验药品:颗粒大小相同的锌粒;两份相同溶质质量分数、不同温度的稀硫酸(20℃、40℃)。
供选仪器:药匙、气体发生装置2套(气密性良好)、量筒2支、分液漏斗、秒表、胶头滴管、水槽、大试管2支。
利用上述仪器种药品,补充完成下表的实验报告。
该实验可以观察或测量的量有多种,除了上述观测点外,可以观察或测量的量还有(写一条) 等。
(4)结论与解释:从微观的角度分析“温度越高,应速率越快”的原因是 。
(5)拓展分析:根据其他测定方法,实验小组的同学绘制了锌粒与稀硫酸反应产生氢气的速率随时间变化的曲线,如图5所示。请据图分析:
时间0—t内,反应速率逐渐加快的主要原因是 ,
时间t以后,反应速率逐渐减慢的主要原因是 。
【答案】(1)反应物本身的性质(或反应物的组成/结构/组成和结构) 反应物的浓度(或氧气的浓度)
(3)
选用仪器 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
药匙、量筒 | 分别取相同质量(或数量的锌粒于两套气体发生装置中; 分别取相同体积、不同温度的稀硫酸加入两套气体发生装置中; 记录收集一试管气体所需的时间 | 温度高的,收集一试管气体所需的时间短 | Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑ |
相同时间内收集气体的体积(或反应结束所需的时间或消耗等量锌粒所需的时间或消耗等量的稀硫酸所需的时间)
(4)温度越高,微粒运动速率加快,有效碰撞机会增多
(5)反应放热,温度升高,反应速率加快。随着反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减慢。
【解析】(1)根据镁在空气中能够剧烈燃烧,铁丝在氧气中能够剧烈燃烧,而真金不怕火炼的实验事实,说明决定物质之间能否发生反应以及反应速率的内因是:反应物本身的性质(或反应物的组成/结构/组成和结构);而根据蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,很明显纯氧的浓度比空气中氧气的浓度更高,故影响化学反应速率的因素是:反应物的浓度(或氧气的浓度)
(3)化学反应装置一般有两套:“固液常温型”、“固固加热型”实验室制取氢气是采用固体和液体在常温下反应,故应采用固液常温型
选用仪器 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
药匙、量筒 | 分别取相同质量(或数量的锌粒于两套气体发生装置中; 分别取相同体积、不同温度的稀硫酸加入两套气体发生装置中; 记录收集一试管气体所需的时间 | 温度高的,收集一试管气体所需的时间短 | Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ |
该实验可以观察或测量的量有多种,除了上述观测点外,可以观察或测量的量还有:相同时间内收集气体的体积(或反应结束所需的时间或消耗等量锌粒所需的时间或消耗等量的稀硫酸所需的时间)
(4)结论与解释:从微观的角度分析“温度越高,应速率越快”的原因是:由于在溶液中的化学反应都是分子或离子间的相互接触而发生反应,而在温度越高,微粒运动速率加快,有效碰撞机会增多,这样化学反应速率自然加快
(5)时间0—t内,反应速率逐渐加快的主要原因是:反应放热,温度升高,反应速率加快。时间t以后,反应速率逐渐减慢的主要原因是:随着反应的进行,反应物的浓度减小,反应速率减慢