Question

15．為了探究金屬與酸反應(yīng)的速率與哪些因素有關(guān)，小谷進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究：
【實(shí)驗(yàn)方案】

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①將足量鐵粉與鋅粉分別放入10%100mL稀硫酸中，觀察現(xiàn)象	產(chǎn)生氣泡速率： Fe＞Zn	反應(yīng)速率與反應(yīng)物的金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱有關(guān)
②將等質(zhì)量鋅粉與鋅片分別放入10%100mL稀硫酸中，觀察現(xiàn)象	產(chǎn)生氣泡速率： 鋅粉＞鋅片	反應(yīng)速率與反應(yīng)物的接觸面積大小有關(guān)

【發(fā)現(xiàn)問題】在同一反應(yīng)中其速率也不一樣．
【繼續(xù)探究】
小谷對(duì)鋅粉與稀硫酸反應(yīng)過程中速率的變化情況進(jìn)行探究．
在100mL稀硫酸中加入足量的鋅粉，用下圖裝置收集并測(cè)量氫氣體積，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

時(shí)間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積	50	120	232	290	310

【討論】
（1）實(shí)驗(yàn)中測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生氫氣體積的實(shí)驗(yàn)裝置如圖，其中量筒的作用是根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積．
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反映，鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率是先逐漸加快，一定時(shí)間后反應(yīng)速率逐漸減慢，其原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度變小，反應(yīng)速率變慢．
（3）若反應(yīng)太劇烈了，操作難以控制，為了減緩反應(yīng)速率但又不減少產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，可在硫酸溶液中加入適量的AB（多選）
A．蒸餾水    B．Na₂SO₄溶液    C．Na₂CO₃溶液    D．CuO．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)方案】】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行解答；
【討論】（1）根據(jù)氫氣的密度小于水的密度且難溶于水進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度變小，反應(yīng)速率變慢進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)反應(yīng)的快慢與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，且反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)速率越慢進(jìn)行解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)方案】

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①將足量鐵粉與鋅粉分別放入10%100mL稀硫酸中，觀察現(xiàn)象	產(chǎn)生氣泡速率：Fe＜Zn	反應(yīng)速率與反應(yīng)物的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱有關(guān)
②將等質(zhì)量鐵粉與鋅片分別放入10%100mL稀硫酸中，觀察現(xiàn)象	產(chǎn)生氣泡速率：鋅粉＞鋅片	反應(yīng)速率與反應(yīng)物的接觸面積大小有關(guān)

；
【討論】（1）氫氣的密度小于水的密度且難溶于水，所以實(shí)驗(yàn)中測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積可選用的裝置是 c，其中量筒的作用時(shí)根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反應(yīng)，鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率是先逐漸加快，一定時(shí)間后反應(yīng)速率逐漸減慢，其原因是：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度變小，反應(yīng)速率變慢；
（3）根據(jù)反應(yīng)的快慢與反應(yīng)物的濃度有關(guān)，且反應(yīng)物的濃度越小，反應(yīng)速率越慢，所以為了減緩反應(yīng)速率但又不減少產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量，可在硫酸溶液中加入適量的蒸餾水和硫酸鈉溶液，而碳酸鈉和氧化銅都會(huì)硫酸反應(yīng)，會(huì)使得生成的氫氣減少．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)方案】①金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱； ②鋅粉＞鋅片；
【討論】（1）c；根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；
（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度變小，反應(yīng)速率變慢；
（3）AB．

點(diǎn)評(píng) 本題通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，找到事物的內(nèi)在聯(lián)系，考查了學(xué)生分析問題的能力，同時(shí)也是對(duì)影響反應(yīng)速率因素這一知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)考查．此題是對(duì)制氫氣的探究，分析時(shí)采用控制變量的方法對(duì)問題進(jìn)行分析是解決此類題常用的方式．