Question

鋅與硫酸反應的快慢受多種因素的影響．用不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸和不同形狀的鋅進行了相應影響因素的探究，實驗數(shù)據(jù)如表．

實驗編號	硫酸的質(zhì)量分數(shù)（均取20mL）	鋅的形狀（均取1g）	氫氣的體積（mL）（均收集3分鐘）
①	15%	鋅粒	31.7
②	20%	鋅片	50.9
③	20%	鋅粒	61.7
④	30%	鋅片	79.9

（1）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．
（2）要比較不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號是

 

．
（3）通過四組實驗比較，你的結(jié)論是

 

．
（4）如表是第①組實驗的詳細數(shù)據(jù)．請繼續(xù)分析．

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

 

．
（5）鋅與硫酸反應的快慢還與

 

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）為測定所收集氫氣的體積，則需要采用液體等量代換的方式，因此可以選用右圖這樣的裝置，短進長出，讓里面的水等量流到量筒內(nèi)，通過量筒內(nèi)液體的體積判斷收集的氣體的體積；
（2）對比四個實驗，利用控制變量法選擇合適的對比組；
（3）通過不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸或不同形狀的鋅的產(chǎn)生氫氣的快慢得出結(jié)論；
（4）根據(jù)表格的數(shù)據(jù)總結(jié)產(chǎn)生的氫氣與時間的關(guān)系并從影響的因素分析原因；
（5）根據(jù)反應物濃度、反應溫度、反應物接觸面積、有無催化劑等因素常影響化學反應速率分析．

解答：解：（1）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(nèi)，根據(jù)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；
（2）要比較不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸對反應快慢的影響，其中的鋅的狀態(tài)保持不變，選擇不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸，看產(chǎn)生氫氣的快慢，因此可以選擇①③（都是鋅粒）或②④（都是鋅片）；
（3）通過①③（都是鋅粒，硫酸的質(zhì)量分數(shù)不同），可以看出：硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，反應速率越快；通過②③（鋅粒和鋅片與質(zhì)量分數(shù)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；
（4）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，硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變�。�
（5）鋅與硫酸反應的快慢還與溫度有關(guān)，如設(shè)計溫度對反應快慢的影響，具體的操作為：取質(zhì)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(zhì)質(zhì)量分數(shù)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）根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積    f．
（2）①③或②④．
（3）硫酸的質(zhì)量分數(shù)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．  
（4）由慢到快然后逐漸減慢；隨著反應的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變小．  
（5）溫度．

點評：本題以影響產(chǎn)生氫氣的反應速率為實驗探究的形式考查了反應物濃度、顆粒的大小、反應溫度等因素對化學反應速率的影響，重點在于培養(yǎng)學生的實驗探究能力，注意控制變量的運用．