Question

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(zhì)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(zhì)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(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	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

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑

．
（2）小兵用如圖裝置收集并測量氫氣的體積，其中量筒的作用是

根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積

，氫氣應從

f

（填e或f）管通入．
【收集證據(jù)】（3）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

①③或②④

．
【得出結(jié)論】（4）結(jié)論是

硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，反應速率越快（或鋅與硫酸的接觸面積越大，反應速率越快）

．

Answer 1

分析：（1）稀硫酸與鋅反應產(chǎn)生硫酸鋅和氫氣，寫出反應的方程式；
（2）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；
（3）對比四個實驗，利用控制變量法選擇合適的對比組；
（4）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．

解答：解：（1）稀硫酸與鋅反應產(chǎn)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(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；
（3）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）；
（4）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①②（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；
故答案為：（1）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑．
（2）根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；  f．
（3）①③或②④．
（4）硫酸的質(zhì)量分數(shù)越大，反應速率越快（或鋅與硫酸的接觸面積越大，反應速率越快）．

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．