Question

4．“五一”假期，某化學(xué)興趣小組對“鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”進(jìn)行了探究．
【提出問題】鋅與硫酸反應(yīng)的快慢受哪些因素的影響呢？
【猜想與假設(shè)】a．可能與硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；b．可能與鋅的顆粒大小有關(guān)
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸和不同顆粒大小的鋅進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)編號	硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（均取200mL）	鋅的顆粒大�。ň�取1g）	氫氣的體積（mL）（均收集3分鐘）
①	20%	鋅粒	31.7
②	20%	鋅粉	50.9
③	30%	鋅粒	61.7
④	30%	鋅粉	75.4

（1）寫出稀硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）【收集證據(jù)】要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號是①③．
（3）【得出結(jié)論】完成①②③三組實(shí)驗(yàn)后得出的結(jié)論是相同條件下，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（濃度）越大，鋅的顆粒越�。ń佑|面積越大）反應(yīng)速率越快．
（4）【評價與反思】下表是第①組實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)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
氫氣的體積	3.1mL	16.7mL	11.9mL	9.6mL	7.6mL	6.0mL

從上述表格可知，從第3 分鐘開始反應(yīng)的速度減慢，其原因是鋅與硫酸反應(yīng)后，硫酸被消耗，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（濃度）不斷減�。�
（5）由于沒有及時記錄數(shù)據(jù)，導(dǎo)致第④組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)丟失，經(jīng)同組同學(xué)回憶，得到以下數(shù)據(jù)，你認(rèn)為可能的是C．
A.45.7   B.54.7    C.75.4．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稀硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋅和氫氣進(jìn)行分析；
（2）對比四個實(shí)驗(yàn)，利用控制變量法選擇合適的對比組；
（3）通過不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸與鋅反應(yīng)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)系并分析原因；
（　�。�

解答 解：（1）稀硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；故填：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)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?jǐn)?shù)的硫酸，看產(chǎn)生氫氣的快慢，因此可以選擇①③；故填：①③；
（3）通過①③（都是鋅粒，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同），可以看出：硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快；通過①②（鋅粒和鋅片與質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的硫酸反應(yīng)）可以看出：鋅與硫酸的接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；故填：相同條件下，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（濃度）越大，鋅的顆粒越�。ń佑|面積越大）反應(yīng)速率越快；
（4）從表格可以看出反應(yīng)由慢到快然后逐漸減慢；因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)放出熱量，反應(yīng)速度加快，但隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，反應(yīng)速度又逐漸減慢；故填：鋅與硫酸反應(yīng)后，硫酸被消耗，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（濃度）不斷減小；
（5）與相同濃度的硫酸反應(yīng)，鋅粉比鋅粒反應(yīng)速率快，相同時間內(nèi)生成的氫氣多，故填：C．

點(diǎn)評 本題以影響產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率為實(shí)驗(yàn)探究的形式考查了反應(yīng)物濃度、顆粒的大小、反應(yīng)溫度等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，注意控制變量的運(yùn)用．