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	20%	鋅粒	31.7
②	20%	鋅片	50.9
③	30%	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）小兵用下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。

【收集證據】

（3）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】

（4）結論是___________________________________________。

【評價與反思】（注意：若答對（5）（6）兩小題獎勵4分，化學試卷總分不超過60分）

（5）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______________________________。

（6）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 ①③或②④ 在相同條件下，硫酸的質量分數越大，反應速率越快,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(或金屬表面的雜質被除去反應速率加快)，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，反應的方程式為：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，故進氣管是短管f；

（3）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（都是鋅粒）或②④（都是鋅片）；

（4）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；

（5）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；

（6）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。