题目内容
4．“五一”假期，小明对“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 |
（2）小兵用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是
根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积，氢气应从e（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①③或②④．
【得出结论】（4）结论是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．
分析 稀硫酸与锌反应产生硫酸锌和氢气，写出反应的方程式；为测定所收集氢气的体积，则需要采用液体等量代换的方式，因此可以选用右图这样的装置，短进长出，让里面的水等量流到量筒内，通过量筒内液体的体积判断收集的气体的体积；对比四个实验，利用控制变量法选择合适的对比组；通过不同质量分数的硫酸或不同形状的锌的产生氢气的快慢得出结论．
解答 解：（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↑；故填：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e；故填：根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；e；
（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）；故填：①③或②④；
（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；故填：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．
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．
练习册系列答案
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16．某校化学活动小组准备探究气体的测定和数据处理方法．
【提出问题】如何利用石灰石与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据．
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）上述两个实验中，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．
（2）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生．
（3）实验Ⅱ中，先连接好装置，在检查装置的气密性（请简述方法将注射器往右拉，松开时活塞回到之前的刻度，则气密性良好），然后装好药品，最后将10mL稀盐酸快速推入烧杯中，若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是烧瓶内气压增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落．
【记录与处理】
（4）已知实验Ⅰ反应前的总质量【m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）】，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是AC
A．m（小烧杯） B．m（大烧杯） C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（5）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）
据以上实验过程和实验数据综合分析，最终生成CO2的体积是80mL
注意：若答对下面题奖励4分，但化学总分不超过60分．
（6）根据你的认识，在图2中坐标图中绘制出0～10min生成CO2体积随时间变化的曲线．
【反思与评价】
（7）经过分析，你认为实验Ⅰ的优点是巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量，实验Ⅱ的优点是用十分简单的装置，利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积．
【提出问题】如何利用石灰石与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据．
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）上述两个实验中，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+CO2↑+H2O．
（2）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生．
（3）实验Ⅱ中，先连接好装置，在检查装置的气密性（请简述方法将注射器往右拉，松开时活塞回到之前的刻度，则气密性良好），然后装好药品，最后将10mL稀盐酸快速推入烧杯中，若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是烧瓶内气压增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落．
【记录与处理】
（4）已知实验Ⅰ反应前的总质量【m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）】，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是AC
A．m（小烧杯） B．m（大烧杯） C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（5）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）
| 时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 注射器读数/ml | 60.0 | 85.0 | 88.0 | 89.0 | 89.5 | 89.8 | 89.9 | 90.0 | 90.0 | 90.0 |
注意：若答对下面题奖励4分，但化学总分不超过60分．
（6）根据你的认识，在图2中坐标图中绘制出0～10min生成CO2体积随时间变化的曲线．
【反思与评价】
（7）经过分析，你认为实验Ⅰ的优点是巧妙利用质量守恒定律测出气体的质量，实验Ⅱ的优点是用十分简单的装置，利用前后气体体积差测得二氧化碳的体积．
