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	含雜質的鋅	30%	634.7
③	純鋅	20%	449.3

【分析、得出結論】
（3）比較實驗①和實驗③，可以得到的結論是

 

．
（4）為了研究雜質對反應快慢的影響，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：

 

．

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）根據氫氣的密度分析選擇；
（2）根據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，因變量是反應的快慢進行分析選擇對比組；
（5）根據不同形狀的鋅與相同濃度的硫酸在相同的時間內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，是純鋅與不同質量分數(shù)的硫酸反應，由表中的數(shù)據可以得到的結論是：純鋅與硫酸反應時，質量分數(shù)大的反應的較快．
（4）為了研究雜質對反應快慢的影響，需要相同濃度的硫酸，不同是含雜質的鋅和純鋅．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，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，比較生成氫氣的體積．

點評：本題考查了廢電池的物質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．