19.教材回顾:相同条件下,金属单质活动性越强,其与酸溶液发生反应越剧烈.
化学学习小组在老师的帮助下对金属与稀硫酸反应情况的进行深入的实验探究.

[实验探究一]影响金属锌与稀硫酸反应剧烈程度的因素有哪些?
[作出猜想]小芳同学:金属锌的形状可能影响反应剧烈程度.
小华同学:稀硫酸的溶质质量分数可能影响反应剧烈程度.
(1)锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑.
(2)反应剧烈程度体现在单位时间内反应得到氢气体积的大小.利用如图1的仪器可以组装一套实验室测量取氢气体积的装置,该装置导管的连接顺序是a→b→c→d.其中量筒的作用是由量筒内水的体积读出气体的体积.
[实验验证]某化学课外小组的同学用不同浓度的硫酸和不同形状的锌进行以下四组实验.
实验编号硫酸的浓度
(均取20mL)
锌的形状
(均取1g)
氢气的体积(mL)
(均收集3min)
20%大颗粒31.7
20%小颗粒50.9
30%大颗粒61.7
30%小颗粒79.9
(3)要比较不同浓度的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是①③或②④(填一种).
(4)比较实验①和②,可以得到的结论是锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快.
(5)该小组同学进行第①组实验的详细数据如表所示:
时段第1min第2min第3min第4min第5min第6min
H2的体积3.1mL16.7mL11.9mL9.6mL7.6mL6.0mL
①锌与稀硫酸的反应一开始逐渐变快,产生这一现象的可能原因是该反应是放热(填“放热”“吸热”)反应,由此猜想化学反应剧烈程度还与温度有关.
②锌与稀硫酸反应第2min后开始变慢的主要原因随着硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,反应速度又逐渐减慢.
[实验探究二]如何测定锌粒(杂质不与稀硫酸反应)中锌的质量分数?
(6)提出问题:利用实验探究一的装置进行实验测出的气体体积偏大,原因是测量出的体积实际为反应产生氢气的体积与锥形瓶中原有的空气之和.
(7)针对上述问题,同学们对实验装置进行改进:利用如图2装置(固定仪器的装置已略)进行实验,可准确地测量氢气体积.
在读取量气管中液面读数的过程中,应注意AC(填字母编号).
A.读数前应上下移动水准管,待两管液面相平再读数
B.保持水准管静止,待水准管中液面不再上升时再读数
C.读数时视线与凹液面最低处相平
(8)当装置恢复至常温时,测得反应生成氢气的体积为280mL(氢气的密度为0.09g/L).根据化学方程式计算,锌粒(杂质不与稀硫酸反应)中锌的质量分数为80%.
[拓展应用]如何回收硫酸锌?
将实验探究一和二的反应残留液放于烧杯中按如图3所示实验操作流程回收硫酸锌,
请回答:
(9)加入一定量的锌粒以除去残留液中过量的稀硫酸,当观察到不再有气泡生成(填实验现象),则稀硫酸已完全反应.
(10)操作a是过滤(填操作名称).操作a中玻璃棒的作用是引流.
[归纳提升]利用金属与稀硫酸的反应情况来比较镁和锌的金属活动性强弱.
(11)设计实验方案:把表面积相等的镁和锌放到等质量、等质量分数的稀硫酸中,观察金属表面产生气泡的快慢.
18.化学兴趣小组对“影响过氧化氢分解反应速率的因素--过氧化氢的质量分数和二氧化锰的用量”进行如下的实验探究,请你参与.
【进行实验】
在室温下,选用10mL不同溶质质量分数的过氧化氢溶液(5%和10%)分别与0.2g、0.8g和1.0g的二氧化锰粉末进行实验.
(1)过氧化氢分解反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)用如图1所示装置收集并测量氧气的体积,其中量筒的作用是根据进入量筒中水的体积,判断生成氧气的体积,氧气应从e(选填e或f)管通入,再与g相连.
【数据处理】
(3)实验小组进行实验后,获得的相关实验数据如表所示:
实验编号过氧化氢的质量分数
(均取10mL)
二氧化锰粉末
的质量
氧气的体积(mL)
(均收集5秒钟)
a5%0.2g65.8
b5%0.8g85.7
c5%1.0g85.7
d10%0.2g121.9
e10%0.8g171.5
f10%1.0g171.5
①若要检验上述实验收集到的气体是否为氧气,方法是将带火星的木条伸入集气瓶中,若带火星的木条复燃,则证明是氧气.
②要比较不同质量分数的过氧化氢溶液对反应快慢的影响,应选择的实验编号是ad(写一组).由此可以得出的结论是:在催化剂、温度相同的条件下,过氧化氢的质量分数越大,反应速度越快.
③从上述实验中得出二氧化锰的用量对反应速率影响的结论是:在过氧化氢溶液的质量分数、温度相同的条件下,在一定的范围内,MnO2的用量越大,反应越快.
【拓展延伸】
(4)如图2是兴趣小组在记录生成氧气气体体积与对应时间的曲线,从曲线可以看出反应的速率逐渐变小,其原因是随着反应过氧化氢的质量分数变小,反应速度变慢.
(5)你认为影响过氧化氢分解反应速率的因素还有催化剂种类,请设计实验方案验证你的猜想取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验,测定收集150mL氧气所需的时间即可.
 0  148391  148399  148405  148409  148415  148417  148421  148427  148429  148435  148441  148445  148447  148451  148457  148459  148465  148469  148471  148475  148477  148481  148483  148485  148486  148487  148489  148490  148491  148493  148495  148499  148501  148505  148507  148511  148517  148519  148525  148529  148531  148535  148541  148547  148549  148555  148559  148561  148567  148571  148577  148585  211419 

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