Question

某课题组研究锌与稀硫酸的反应速率及影响因素，实验装置如图1所示．
已知：①可选用试剂及规格：纯锌、粗锌（含铜杂质）、1mol/L硫酸、2mol/L硫酸 ②反应温度：25℃、35℃．请完成下列填空：
（1）盛装稀硫酸溶液的仪器名称是

 

．
（2）可用不同物质表示该反应的速率，该组设计了如下表格，请补充完成表格中的空白．

编号	反应速率表达式的定义	反应速率表达式	反应速率单位
①	单位时间内Zn2+物质的量浓度的增加量	v（Zn2+）= △c(Zn2+) △t	mol/（L?min）
②

（3）该组对“影响反应速率的因素”进行了探究，设计如下系列实验，请填充表格中的空白．

编号	锌的形状	锌的规格	硫酸的浓度	反应温度	实验设计的目的
①	块状	纯锌	1mol/L	25℃	Ⅰ．实验①和②研究   对反应速率的影响； Ⅱ．实验②和③研究   对反应速率的影响 Ⅲ．实验③和④研究   对反应速率的影响； Ⅳ．实验④和⑤研究   对反应速率的影响
②	颗粒状	纯锌	1mol/L	25℃
③	颗粒状	纯锌		25℃
④	颗粒状		2mol/L	25℃
⑤	颗粒状	粗锌	2mol/L	35℃
…

（4）该组同学用足量锌与2mol/L硫酸反应，测得产生氢气体积与时间关系如图2所示，则该反应平均反应速率最快的时段是

 

（填序号），该反应时段内速率最快的原因可能是

 

．
①0-1min时段内   ②1-4min时段内   ③4-6min时段内
（5）通过以上探究，该课题组还得出以下结论：在其它条件不变时，粗锌与稀硫酸反应比纯锌要快．分析原因是粗锌中含杂质铜，在稀硫酸中发生了原电池反应．请写出发生原电池时的电极反应式：
负极：

 

；正极：

 

；电池总反应式：

 

．

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：实验设计题

分析：（1）该实验中用分液漏斗盛装稀硫酸；
（2）比照①，该实验也可以用反应物浓度的减少量来表示化学反应速率；
（3）对比试验，找出不同点进行分析；
（4）由图可知，该曲线的斜率越大，产生氢气的速率越快；Zn与稀硫酸反应是放热反应，故反应速率最快与反应体系的温度有关；
（5）负极发生氧化反应，正极发生还原反应．

解答： 解：（1）该实验中用分液漏斗盛装稀硫酸，故答案为：分液漏斗；
（2）比照①，该实验也可以用反应物浓度的减少量来表示化学反应速率，
故答案为：单位时间内稀硫酸物质的量浓度的减少量；v（H₂SO₄）=

△c(H2SO4)

△t

；mol/（L?min）；
（3）Ⅰ．实验①和②锌的表面积不同；Ⅱ．实验②和③硫酸的浓度不同；Ⅲ．实验③和④研究锌的纯度不同；Ⅳ．实验④和⑤温度不同，
故答案为：锌的表面积；硫酸的浓度；锌的纯度；温度；
（4）由图可知，该曲线的斜率越大，产生氢气的速率越快；Zn与稀硫酸反应是放热反应，故反应速率最快与反应体系的温度有关，故答案为：②；因该反应是放热反应，此时温度高，反应速率加快；
（5）负极发生氧化反应，电极方程式为Zn-2e^-=Zn²⁺，正极发生还原反应，电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，总反应为Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺+2e^-=Cu；Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu．

点评：本题考查学生影响化学反应速率的因素，难度不大，但是得分不容易．