Question

4．“五一”假期，某化学兴趣小组对“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．可能与锌的颗粒大小有关
【设计并实验】用不同质量分数的硫酸和不同颗粒大小的锌进行如下实验．

实验编号	硫酸的质量分数（均取200mL）	锌的颗粒大小（均取1g）	氢气的体积（mL）（均收集3分钟）
①	20%	锌粒	31.7
②	20%	锌粉	50.9
③	30%	锌粒	61.7
④	30%	锌粉	75.4

（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）【收集证据】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①③．
（3）【得出结论】完成①②③三组实验后得出的结论是相同条件下，硫酸的质量分数（浓度）越大，锌的颗粒越小（接触面积越大）反应速率越快．
（4）【评价与反思】下表是第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
氢气的体积	3.1mL	16.7mL	11.9mL	9.6mL	7.6mL	6.0mL

从上述表格可知，从第3 分钟开始反应的速度减慢，其原因是锌与硫酸反应后，硫酸被消耗，硫酸的质量分数（浓度）不断减小．
（5）由于没有及时记录数据，导致第④组实验数据丢失，经同组同学回忆，得到以下数据，你认为可能的是C．
A.45.7   B.54.7    C.75.4．

Answer 1

分析 （1）根据稀硫酸与锌反应产生硫酸锌和氢气进行分析；
（2）对比四个实验，利用控制变量法选择合适的对比组；
（3）通过不同质量分数的硫酸与锌反应产生氢气的快慢得出结论；
（4）根据表格的数据总结产生的氢气与时间的关系并分析原因；
（　　）

解答 解：（1）稀硫酸与锌反应产生硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；故填：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）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；故填：①③；
（3）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；故填：相同条件下，硫酸的质量分数（浓度）越大，锌的颗粒越小（接触面积越大）反应速率越快；
（4）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；故填：锌与硫酸反应后，硫酸被消耗，硫酸的质量分数（浓度）不断减小；
（5）与相同浓度的硫酸反应，锌粉比锌粒反应速率快，相同时间内生成的氢气多，故填：C．

点评 本题以影响产生氢气的反应速率为实验探究的形式考查了反应物浓度、颗粒的大小、反应温度等因素对化学反应速率的影响，重点在于培养学生的实验探究能力，注意控制变量的运用．