Question

18．某化學興趣小組的甲、乙兩位同學對測定化學反應速率非常感興趣，為此進行了有關的實驗探究，實驗記錄如下．
[實驗目的]測量鋅和稀硫酸反應的速率
[實驗用品]錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導管、50mL注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、1mol•L^-1的H₂SO₄、4mol•L^-1的H₂SO₄．
[實驗步驟]
（1）甲同學取一套如圖裝置，加入40mL 1mol•L^-1的H₂SO₄，測量收集10mL H₂所需的時間．
（2）乙同學取另一套同樣的裝置，加入40mL 4mol•L^-1的H₂SO₄，測量收集10mL H₂所需的時間．
回答下列問題：
（1）Zn與稀H₂SO₄反應的離子方程式為Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑．
（2）收集10mL H₂所需時間：甲大于乙（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；反應速率：甲小于乙．
（3）下列說法不正確的是E（填字母）．
A．本實驗中甲、乙兩同學所用鋅粒的表面積要相同
B．裝置氣密性要好
C．40mL的H₂SO₄要迅速加入
D．收集氣體還可以用排水法收集
E．若用98%的濃H₂SO₄，則反應最快
（4）測定Zn和稀H₂SO₄反應的速率還可用的方法有：
①測量等質量的Zn完全溶解所需要的時間；
②單位時間內H₂SO₄濃度的變化（或其他合理答案）．

Answer 1

分析 （1）金屬活動順序表中排在氫前面的金屬可從非強氧化性酸中置換出氫，金屬鋅可以和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，據(jù)此書寫離子方程式；
（2）濃度越大，反應速率越快，反應產(chǎn)生等量的氣體需要的時間越短；
（3）A．研究濃度對反應速率的影響，本實驗中所用鋅粒的表面積要相同，根據(jù)控制變量法來回答；
B．根據(jù)測量收集10mL H₂所需的時間，要求生成的氫氣體積測定必須準確；
C．40mL的H₂SO₄要迅速加入，防止氣體的體積測定誤差的出現(xiàn)；
D．氫氣的收集可以用排水法收集
E．若用98%的濃H₂SO₄，金屬和濃硫酸的反應產(chǎn)物是二氧化硫，不是氫氣；
（4）可通過測定測量等質量的Zn完全溶解所需要的時間、單位時間內H₂SO₄濃度的變化、收集等體積H₂需要的時間長短等角度判斷．

解答 解：（1）金屬鋅在金屬活動順序表中排在氫的前面，可以和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，離子方程式為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，
故答案為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；
（2）1mol•L^-1的H₂SO₄濃度小于4mol•L^-1的H₂SO₄的，濃度越大，反應速率越快，反應產(chǎn)生等量的氣體需要的時間越短，
故答案為：大于；小于；
（3）A．研究濃度對反應速率的影響，本實驗中所用鋅粒的表面積要相同，故A正確；
B．根據(jù)測量收集10mL H₂所需的時間，要求生成的氫氣體積測定必須準確，氣密性必須好，故B正確；
C．40mL的H₂SO₄要迅速加入，防止氣體的體積測定誤差的出現(xiàn)，故C正確；
D．氫氣不溶于水，收集可以用排水法收集，故D正確；
E．若用98%的濃H₂SO₄，金屬和濃硫酸的反應產(chǎn)物是二氧化硫，不是氫氣，故E錯誤．
故答案為：E；
（4）測定Zn和稀H₂SO₄反應的速率，測定反應物的變化，可通過測量等質量的Zn完全溶解所需要的時間； 單位時間內H₂SO₄濃度的變化，測定生成物，可通過收集等體積H₂需要的時間長短，或其他合理答案，
故答案為：測量等質量的Zn完全溶解所需要的時間； 單位時間內H₂SO₄濃度的變化（或其他合理答案）．

點評 本題考查了測定影響化學反應速率的因素方法，注意知識的遷移和應用是關鍵，題目難度不大．