Question

“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(shù)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(shù)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(shù)（均取20mL）	鋅的形狀（均取1g）	氫氣的體積（mL）（均收集3分鐘）
	20%	鋅粒	31.7
	20%	鋅片	50.9
	30%	鋅粒	61.7
	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                                  。

【收集證據(jù)】（3）要比較不同質量分數(shù)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】

（5）下表是小兵第①組實驗的詳細數(shù)據(jù)。

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？                                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑

（2）通過測量排出水的體積，即產生氫氣體積

（3）①③或②④

（4）硫酸的質量分數(shù)越大反應越快，鋅片比鋅粒反應快

（5）第1分鐘反應慢，因為鋅粒表面有氧化膜、油污等，覆蓋在鋅粒表面，從第2分鐘以后，隨著反應的進行，硫酸的質量分數(shù)減少，反應逐漸變慢

（6）溫度或催化劑等

【解析】

試題分析：（1）稀硫酸與鋅反應的化學方程式：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑

（2）裝置的連接順序是f→e→g，通過氫氣將水排到量筒內，所以量筒的作用是通過測量排出水的體積，即產生氫氣體積

（3）要比較不同質量分數(shù)的硫酸對反應快慢的影響，那就要控制其他的量要相同，所以選擇①③或②④

（4）通過①③或②④比較，隨著硫酸質量分數(shù)的增大，在3分鐘內收集到的氫氣體積也增多了，所以可以得出結論：硫酸的質量分數(shù)越大反應越快，通過①②或③④比較，可得出結論：鋅片比鋅粒反應快

（5）第1分鐘反應慢，因為鋅粒表面有氧化膜、油污等，覆蓋在鋅粒表面，從第2分鐘以后，隨著反應的進行，硫酸的質量分數(shù)減少，反應逐漸變慢

（6）影響鋅與硫酸反應的快慢的因素很多；比如溫度或催化劑等

考點：金屬與酸反應速率快慢的影響因素的探究