1.
“寒假假期”,小兵对“铁与稀硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究.
【提出问题】锌与稀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稀硫酸和不同形状的锌进行如下实验.
(1)写出稀硫酸与锌反应的化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
(2)小兵用如图所示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f(填e或f或g)管通入;
【收集证据】(3)把数据罗列表中,据表分析
【得出结论】(4)结论是在相同条件下,硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快;.(说一条)
【评价与反思】(5)如表是小兵第①组实验的详细数据.
请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因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;.
(6)锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响?温度(与(7)方案不同)设计实验验证:取质量相等的锌粒分别放入两只试管中,然后分别加入温度不同,体积和溶质质量分数相同的稀硫酸,测量收集等体积的氢气所需要的时间.
(7)探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素,反应过程中,用将10min内收集的氢气体积比较反应的快慢,控制其他条件相同,进行下表四组实验,获得数据如下表.
①比较实验a和实验b,可以得到的结论是含杂质的锌反应速率快.
②取13g含杂质的锌进行实验b,得到的氢气为2000mL,则该种锌的质量百分数50%(该条件下,氢气的密度约为0.1克/升)
0 148438 148446 148452 148456 148462 148464 148468 148474 148476 148482 148488 148492 148494 148498 148504 148506 148512 148516 148518 148522 148524 148528 148530 148532 148533 148534 148536 148537 148538 148540 148542 148546 148548 148552 148554 148558 148564 148566 148572 148576 148578 148582 148588 148594 148596 148602 148606 148608 148614 148618 148624 148632 211419
【提出问题】锌与稀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稀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)小兵用如图所示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f(填e或f或g)管通入;
【收集证据】(3)把数据罗列表中,据表分析
【得出结论】(4)结论是在相同条件下,硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快;.(说一条)
【评价与反思】(5)如表是小兵第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 |
(6)锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响?温度(与(7)方案不同)设计实验验证:取质量相等的锌粒分别放入两只试管中,然后分别加入温度不同,体积和溶质质量分数相同的稀硫酸,测量收集等体积的氢气所需要的时间.
(7)探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素,反应过程中,用将10min内收集的氢气体积比较反应的快慢,控制其他条件相同,进行下表四组实验,获得数据如下表.
| 实验 编号 | 试剂 | 前10min内产生的 氢气体积(mL) | |
| 不同纯度的锌 | 不同体积和浓度的稀硫酸 | ||
| a | 纯锌 | 30mL30% | 564.3 |
| b | 含杂质的锌 | 30mL30% | 634.7 |
| c | 纯锌 | 40mL30% | 449.3 |
| d | 纯锌 | 40mL30% | 602.8 |
②取13g含杂质的锌进行实验b,得到的氢气为2000mL,则该种锌的质量百分数50%(该条件下,氢气的密度约为0.1克/升)