Question

【题目】金属在日常生活、工农业生产和科学研究方面应用广泛。

（1）某实验小组为了探究锌与硫酸反应快慢的影响因素，进行了如下实验。

实验编号	硫酸的质量分数 （均取20 mL）	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用如图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒作用是_____________________，氢气应从_____（填e或f或g）管通入。

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___________。

③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_________________________________________。

解释原因_________________________________________________________。

（2）保险粉（化学式 Na2S2O4）在工农业生产中有广泛的用途，Na2S2O4 在碱性溶液中稳定，在中性和酸性溶液中极不稳定；在 NaCl 存在下，Na2S2O4 在水中溶解度显著下降。Na2S2O4 制备流程如下：

①已知反应Ⅰ的原理为：Zn + 2SO2 == ZnS2O4，反应Ⅱ为复分解反应，反应Ⅱ的化学方程式为______________________________________________。

②操作a的名称为_______________________。

③滤液中含有 Na2S2O4，为使 Na2S2O4 结晶析出还需要加入少量 NaOH 的原因是__________________________， 加入NaCl的原因是_______________________。

④198gZn(OH)2理论上能得到Zn的质量为_____________。

Answer 1

【答案】 根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积 f ①③或②④ 由慢到快然后逐渐减慢 反应开始放出热量，温度升高，反应由慢到快，随着反应的进行，硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小反应减慢 (原因答对一个即可得分） 2NaOH + ZnS2O4 == Zn(OH)2 ↓+Na2S2O4 过滤 Na2S2O4 在碱性溶液中稳定 降低 Na2S2O4 在水中的溶解度 130g

【解析】（1）①该实验是通过比较相同时间内产生的氢气的体积的大小来比较反应速率的快慢，故使用排水法收集氢气，可根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；由于水只能从e端排出，故氢气从f端通入；②要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，那么要采用控制变量法，即硫酸的质量分数不同，其他的条件要完全相同，故应选择的实验编号是①③或②④；③由表格数据可知锌与硫酸反应的快慢的变化是由慢到快然后逐渐减慢；由于锌和稀硫酸反应放出热量，温度升高，反应由慢到快，随着反应的进行，硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小反应减慢；（2）①复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应。反应Ⅱ是氢氧化钠和ZnS2O4分数复分解反应，故氢氧化钠与ZnS2O4反应的化学方程式表示为2NaOH + ZnS2O4 == Zn(OH)2 ↓+Na2S2O4 ；②通过操作a分别得到了固体和溶液，故该操作是过滤；③根据资料“Na2S2O4 在碱性溶液中稳定”，故为使 Na2S2O4 结晶析出还需要加入少量 NaOH；在 NaCl 存在下，Na2S2O4 在水中溶解度显著下降，故加入NaCl的原因是降低 Na2S2O4 在水中的溶解度，以便得到更多的晶体；④198gZn(OH)2中锌元素的质量= 130g，根据质量守恒定律化学反应前后元素的质量不变，故理论上能得到Zn的质量为130g。