Question

【題目】“五一”假期，小兵對“鋅與硫酸反應快慢的影響因素”進行了探究．

（提出問題）鋅與硫酸反應的快慢受哪些因素的影響呢？

（猜想與假設）a可能與硫酸的質量分數有關；b可能與鋅的形狀有關．

（設計并實驗）小兵用不同質量分數的硫酸和不同形狀的鋅進行如下實驗．

實驗編號	硫酸的質量分數（均取20mL）	鋅的形狀（均取1g）	氫氣的體積（mL）（均收集3分鐘）
①	30%	鋅粒	31.7
②	20%	鋅片	50.9
③	20%	鋅粒	61.7
④	30%	鋅片	79.9

（1）寫出稀硫酸與鋅反應的化學方程式______．

（2）小兵用如圖裝置收集并測量氫氣的體積，其中量筒的作用是______，氫氣應從______（填e或f或g）管通入．

（3）若用該收集CO2，并測量生成的CO2氣體的體積，其中在水面上放一層植物油目的是______；

（收集證據）（4）要比較不同質量分數的硫酸對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號是______．

（得出結論）（5）結論是______

（評價與反思）（6）下表是小兵第①組實驗的詳細數據．

時段（均為1分鐘）	第1分鐘	第2分鐘	第3分鐘	第4分鐘	第5分鐘	第6分鐘
H2的體積	3.1mL	16.7mL	11.9mL	9.6mL	7.6mL	6.0mL

請描述鋅與硫酸反應的快慢的變化并解釋原因______．

（7）鋅與硫酸反應的快慢可能還受哪些因素影響？_____設計實驗驗證．______．

Answer 1

【答案】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 根據進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積 f 防止二氧化碳溶于水且與水反應 ①③或②④ 在相同條件下，硫酸的質量分數越大，反應速率越快或鋅與硫酸的接觸面積越大，反應速率越快 由慢到快然后逐漸減慢；因為隨著反應的進行，反應放出熱量，反應速度加快，但隨著硫酸被消耗，硫酸溶質質量分數變小，反應速度又逐漸減慢 溫度 取質量相等的鋅粒分別放入兩只試管中，然后分別加入溫度不同，體積和溶質質量分數相同的稀硫酸，測量收集等體積的氫氣所需要的時間

【解析】

（1）稀硫酸與鋅反應產生硫酸鋅和氫氣，化學方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

（2）因為氫氣不易溶于水，可以通過壓強的變化利用排水法把水壓入量筒內，根據進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積，所以進氣管是短管f；

（3）二氧化碳會與水反應，所以用該收集CO2，并測量生成的CO2氣體的體積，其中在水面上放一層植物油目的是：防止二氧化碳溶于水且與水反應；

（4）要比較不同質量分數的硫酸對反應快慢的影響，其中的鋅的狀態保持不變，選擇不同質量分數的硫酸，看產生氫氣的快慢，因此可以選擇①③或②④；

（5）通過①③（都是鋅粒，硫酸的質量分數不同），可以看出：硫酸的質量分數越大，反應速率越快；通過①②（鋅粒和鋅片與質量分數相同的硫酸反應）可以看出：鋅與硫酸的接觸面積越大，反應速率越快；

（6）從表格可以看出反應由慢到快然后逐漸減慢；因為隨著反應的進行，反應放出熱量，反應速度加快，但隨著硫酸被消耗，硫酸溶質質量分數變小，反應速度又逐漸減慢；

（7）如設計溫度對反應快慢的影響，具體的操作為：取質量相等的鋅粒分別放入兩只試管中，然后分別加入溫度不同，體積和溶質質量分數相同的稀硫酸，測量收集等體積的氫氣所需要的時間．

故答案為：（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；
（2）根據進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積，f；
（3）防止二氧化碳與水反應；
（4）①③或②④；
（5）在相同條件下，硫酸的質量分數越大，反應速率越快或鋅與硫酸的接觸面積越大，反應速率越快；
（6）由慢到快然后逐漸減慢；因為隨著反應的進行，反應放出熱量，反應速度加快，但隨著硫酸被消耗，硫酸溶質質量分數變小，反應速度又逐漸減慢；
（7）溫度；取質量相等的鋅粒分別放入兩只試管中，然后分別加入溫度不同，體積和溶質質量分數相同的稀硫酸，測量收集等體積的氫氣所需要的時間．