Question

回收廢舊干電池能減少對水和土壤的污染．某化學興趣小組決定回收干電池，并以電池鋅皮為原料制取氫氣及相關探究實驗：用鋅和稀硫酸制取氫氣．己知氫氣密度比空氣小且難溶于水，提供裝置如圖．
（1）用排空氣法收集氫氣裝置應選擇

 

（填編號）．
（2）若用排水法收集并測定氣體的體積，氣體從C 裝置導管口

 

（填“a”或“b”） 進；選用儀器D的作用是

 

．
【探究】探究影響鋅與稀硫酸反應快慢的因素．
【提出問題】鋅與硫酸反應快慢受哪些因素影響？
【猜想與假設】I．可能與鋅的純度有關；II．可能與硫酸的濃度有關．
【設計方案和實驗】
該小組同學用不同純度的鋅和不同濃度的稀硫酸進行如下實驗．

實驗編號	試劑		H2體積（mL）（均收集10分鐘）
	不同純度的鋅 （均取1g）	不同濃度的稀硫酸（均取30mL ）
①	純鋅	30%	564.3
②	含雜質(zhì)的鋅	30%	634.7
③	純鋅	20%	449.3

【分析、得出結(jié)論】
（3）比較實驗①和實驗③，可以得到的結(jié)論是

 

．
（4）為了研究雜質(zhì)對反應快慢的影響，需比較實驗

 

（填編號）．
【反思】
（5）與同濃度的硫酸反應，鋅的形狀可能影響反應快慢．請設計實驗方案進行驗證

 

．
（注意：若答對下面小題獎勵4分，但化學總分不超過60分．）
（6）還有什么因素會影響鋅與硫酸的反應快慢呢？請?zhí)岢霾孪氩⒃O計實驗驗證：

 

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Answer 1

考點：氫氣的制取和檢驗,影響化學反應速率的因素探究

專題：常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化,科學探究

分析：（1）根據(jù)氫氣的密度分析選擇；
（2）根據(jù)氫氣的密度與水的密度的關系分析進氣口，利用量筒測定水的體積從而測出生成的氫氣的體積；
（3）比較實驗①和實驗③，分析影響反應速率的因素；
（4）利用控制變量法分析自變量是雜質(zhì)，因變量是反應的快慢進行分析選擇對比組；
（5）根據(jù)不同形狀的鋅與相同濃度的硫酸在相同的時間內(nèi)生成氫氣的體積設計實驗；
（6）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，據(jù)此分析回答．

解答：解：（1）由于氫氣的密度小于空氣，用排空氣法收集氫氣裝置應選擇B．
（2）由于氫氣的密度比水小，若用排水法收集并測定氣體的體積，氣體從C裝置導管口b進；選用儀器D的作用是通過測定水的體積從而測出生成的氫氣的體積；
（3）比較實驗①和實驗③，是純鋅與不同質(zhì)量分數(shù)的硫酸反應，由表中的數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：純鋅與硫酸反應時，質(zhì)量分數(shù)大的反應的較快．
（4）為了研究雜質(zhì)對反應快慢的影響，需要相同濃度的硫酸，不同是含雜質(zhì)的鋅和純鋅．所以需比較實驗①②．
（5）與同濃度的硫酸反應，要測定鋅的形狀可能影響反應快慢．可以將鋅片與鋅粒與相同濃度的硫酸反應，在相同的時間內(nèi)比較生成氫氣的體積．
（6）影響鋅與硫酸的反應快慢因素還有很多，例如溫度等．設計實驗是：在不同的溫度下，利用相同形狀的鋅與同濃度的硫酸反應，在相同的時間內(nèi)，比較生成氫氣的體積．
故答案為：（1）B；（2）b，通過測定水的體積測出生成氫氣的體積；（3）純鋅與硫酸反應時．質(zhì)量分數(shù)大的反應的較快；（4）①②；（5）將鋅片與鋅粒與相同濃度的硫酸反應，在相同的時間內(nèi)比較生成氫氣的體積．（6）溫度．在不同的溫度下，利用相同形狀的鋅與同濃度的硫酸反應，在相同的時間內(nèi)，比較生成氫氣的體積．

點評：本題考查了廢電池的物質(zhì)的回收及有關氫氣的制取的探究，知識點較多，屬于化學實驗基本實驗技能的考查，要求在平時的學習中要注意掌握常見的化學操作及其原理，熟練運用．