Question

“五一”假期，小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。

【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢？

【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关；b.可能与锌的形状有关。

【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号	硫酸的质量分数（均取20mL）	锌的形状（均取1g）	氢气的体积（mL）（均收集3分钟）
①	20%	锌粒	31.7
②	20%	锌片	50.9
③	20%	锌粒	61.7
④	30%	锌片	79.9

（1）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式__________________________________________。

（2）小兵用右图装置收集并测量氢气的体积，其中量筒的作用是_______________________，氢气应从_______（填e或f或g）管通入。

【收集证据】（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，应选择的实验编号是____________。

【得出结论】（4）结论是_______________________________________________________。

【评价与反思】（注意：若答对（5）（6）两小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分）

（5）下表是小兵第①组实验的详细数据。

时段（均为1分钟）	第1分钟	第2分钟	第3分钟	第4分钟	第5分钟	第6分钟
H2的体积	3.1mL	16.7mL	11.9mL	9.6mL	7.6mL	6.0mL

请描述锌与硫酸反应的快慢的变化并解释原因_____________________________________________________。

（6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？设计实验验证。________________________________。

Answer

（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。

（2）根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；F。

（3）①③或②④。

（4）硫酸的质量分数越大，反应速率越快/锌与硫酸的接触面积越大，反应速率越快。

（5）由慢到快然后逐渐减慢；随着反应的进行，硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小。

（6）温度；取质量相等的锌粒分别放入两只试管中，然后分别加入温度不同，体积和溶质质量分数相同的稀硫酸，测量收集等体积的氢气所需要的时间。（只要考生有控制变量的意识即可）

【解析】（1）根据“活泼金属与酸反应生成盐和氢气，属于置换反应”进行书写。该反应为初中化学常见的反应。

（2）因为气体的密度要小于水的密度，所以应从f通入氢气，将水从e排出。再通过通过测量排出水和体积来判断氢气的体积。因为排出水和体积等于通入氢气的体积。以此为依据进行解答。

（3）因为要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，即硫酸的质量分数应为变量，其他量不变。所以应选择硫酸质量分数不同，锌状态相同的两组进行对比。故可选①③或②④

实验编号

硫酸的质量分数（均取20mL）

锌的形状（均取1g）

氢气的体积（mL）（均收集3分钟）

①

20%

锌粒

31.7

③

30%

锌粒

61.7

②

20%

锌片

50.9

④

30%

锌片

79.9

（4）①②相比可知，锌与硫酸的接触面积越大，反应速率越快。

③④相比可知，硫酸的质量分数越大，反应速率越快。

（5）根据表中数据可知，第1分钟最慢，第2分钟最快，其后减慢。所以反应是先由慢转快再变慢。

随着反应的进行，硫酸越来越少，反应物的浓度也随着变小，反应速度因此下降。

（6）一般可影响反应速度的因素有：反应物的颗粒大小（状态）、反应物的浓度、温度、是否有催化剂等。可选其一进行解答。在解答过程中，注意控制变量。如探究温度对反应速度的影响，其中可变量是温度。其它量不变。

考点：金属与酸的反应、数据分析、控制变量