Question

【題目】某實驗小組的同學對“鋅與硫酸反應速率的影響因素”進行探究，并利用如圖裝置收集產生的氫氣。

（查閱資料）

圓粒狀鋅的直徑通常為 3-4 毫米，粉末狀鋅的直徑通常為 0.3-0.5 毫米。

（進行實驗）

實驗 1：在不同溫度下，進行鋅與硫酸反應的實驗。

編號	溫度/℃	硫酸體積/ mL	硫酸溶質質量分數	鋅的形狀	鋅的質量 /g	收集30mL氫氣所用的時間/s
1-1	20	20	10%	圓粒狀	1	170
1-2	30	20	10%	圓粒狀	1	134
1-3	40	20	10%	圓粒狀	1	107

實驗 2：在相同溫度下，繼續進行鋅與硫酸反應速率的影響因素的探究。

編號	溫度/℃	硫酸體積/ mL	硫酸溶質質量分數	鋅的形狀	鋅的質量 /g	收集30mL氫氣所用的時間/s
2-1	20	20	10%	圓粒狀	1	170
2-2	20	20	10%	粉末狀	1	47
2-3	20	20	20%	圓粒狀	1	88
2-4	20	20	20%	粉末狀	1	26

（解釋與結論）

（1）鋅與硫酸反應的化學方程式為_____ 。

（2）能用排水法收集氫氣的原因是氫氣_____（填“易”或“難”）溶于水。

（3）實驗 1 的目的是_____。

（4）實驗 2 中，欲得出“其他條件相同時，硫酸的溶質質量分數越大，鋅與硫酸反應的速率越快”的結論，需要對比的實驗_____（填編號）。

（5）實驗 2 中，通過對比 2-1 和 2-2，得出的結論是_____。

（反思與評價）

（6）實驗室制取氫氣時，通常使用鋅粒而不用鋅粉的原因為_____。

（7）實驗室中若使用 6.5g 鋅粒制取氫氣，理論上制得氫氣的質量為_____g。

Answer 1

【答案】Zn+ H2SO4 =ZnSO4 + H2↑ 難 探究溫度對鋅與硫酸反應速率的影響 2-1與2-3（或2-2與2-4） 其他條件相同時，鋅與硫酸接觸面積越大反應速率越快 使用鋅粉反應速率過快，不利于控制反應 0.2

【解析】

[解釋與結論]

（1）鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，化學方程式為Zn+ H2SO4 =ZnSO4 + H2↑；

（2）能用排水法收集氫氣的原因是氫氣難溶于水；

（3）實驗1中 ，形成對照的實驗間，只有溫度不同，其他影響反應速率的因素都相同，故目的是探究溫度對鋅與硫酸反應速率的影響；

（4）實驗 2 中，欲得出“其他條件相同時，硫酸的溶質質量分數越大，鋅與硫酸反應的速率越快”的結論，需要對比的實驗是只有硫酸濃度不同，其他都相同的實驗2-1與2-3（或2-2與2-4）；

（5）實驗 2 中，對比2-1和 2-2中，只有鋅粒的形狀不同，即鋅與酸的接觸面積不同，且顆粒越小，鋅與酸的接觸面積越大，反應越快，得出的結論是其他條件相同時，鋅與硫酸接觸面積越大反應速率越快；

[反思與評價]

（6）實驗室制取氫氣時，通常使用鋅粒而不用鋅粉的原因為使用鋅粉反應速率過快，不利于控制反應；

（7）實驗室中若使用 6.5g 鋅粒制取氫氣，設理論上制得氫氣的質量為x，則：

x=0.2g