Question

【題目】某化學興趣小組的甲、乙兩位同學對測定化學反應速率非常感興趣，為此進行了有關的實驗探究，實驗記錄如下。

[實驗目的]　測量鋅和稀硫酸反應的速率。

[實驗用品]　錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導管、50 mL注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、1 mol·L－1的H2SO4、4 mol·L－1的H2SO4。

[實驗步驟]

（1）甲同學取一套如圖裝置，加入40 mL 1 mol·L－1的H2SO4，測量收集10 mL H2所需的時間。

（2）乙同學取另一套同樣的裝置，加入40 mL 4 mol·L－1的H2SO4，測量收集10 mL H2所需的時間。

回答下列問題：

（1）Zn與稀H2SO4反應的離子方程式為________。

（2）收集10 mL H2所需時間：甲________（填“大于”“小于”或“等于”）乙。反應速率：甲________（填“大于”“小于”或“等于”）乙。

（3）下列說法正確的是________（填字母）。

A 本實驗中甲、乙兩同學所用鋅粒的表面積要相同

B 裝置氣密性要好

C 40 mL的H2SO4要迅速加入

D 測量氣體體積還可以用排水法

E 若用98%的濃H2SO4，則反應最快

（4）測定Zn和稀H2SO4反應的速率還可用的方法有：①___________；　②_________。

Answer 1

【答案】Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑ 大于 小于 ABCD 測定等質量的Zn完全溶解所需要的時間 單位時間內H2SO4濃度的變化

【解析】

(1)金屬活動順序表中排在氫前面的金屬可從非強氧化性酸中置換出氫，金屬鋅可以和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，據此書寫離子方程式；

(2)濃度越大，反應速率越快，反應產生等量的氣體需要的時間越短；

(3)A．研究濃度對反應速率的影響，本實驗中所用鋅粒的表面積要相同，根據控制變量法來回答；

B．根據測量收集10mL H2所需的時間，要求生成的氫氣體積測定必須準確；

C．40mL的H2SO4要迅速加入，防止氣體的體積測定誤差的出現；

D．氫氣的收集可以用排水法收集；

E．若用98%的濃H2SO4，金屬和濃硫酸的反應產物是二氧化硫，不是氫氣；

(4)可通過測定測量等質量的Zn完全溶解所需要的時間、單位時間內H2SO4濃度的變化、收集等體積H2需要的時間長短等角度判斷。

(1)金屬鋅在金屬活動順序表中排在氫的前面，可以和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，離子方程式為：Zn+2H+=Zn2++H2↑；

(2)1molL-1的H2SO4濃度小于4molL-1的H2SO4的，濃度越大，反應速率越快，反應產生等量的氣體需要的時間越短；

(3)A．研究濃度對反應速率的影響，本實驗中所用鋅粒的表面積要相同，故A正確；

B．根據測量收集10mL H2所需的時間，要求生成的氫氣體積測定必須準確，氣密性必須好，故B正確；

C．40mL的H2SO4要迅速加入，防止氣體的體積測定誤差的出現，故C正確；

D．氫氣不溶于水，收集可以用排水法收集，故D正確；

E．若用98%的濃H2SO4，金屬和濃硫酸的反應產物是二氧化硫，不是氫氣，故E錯誤；

故答案為：ABCD；

(4)測定Zn和稀H2SO4反應的速率，測定反應物的變化，可通過測量等質量的Zn完全溶解所需要的時間； 單位時間內H2SO4濃度的變化，測定生成物，可通過收集等體積H2需要的時間長短。