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	30%	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）小兵用如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．

（3）若用该收集CO₂，并测量生成的CO₂气体的体积，其中在水面上放一层植物油目的是______；

（收集证据）（4）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）（5）结论是______

（评价与反思）（6）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______．

（7）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

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积 f 防止二氧化碳溶于水且与水反应 ①③或②④ 在相同条件下，硫酸的质量分数越大，反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大，反应速率越快 由慢到快然后逐渐减慢；因为随着反应的进行，反应放出热量，反应速度加快，但随着硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小，反应速度又逐渐减慢 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

【解析】

（1）稀硫酸与锌反应产生硫酸锌和氢气，化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；

（2）因为氢气不易溶于水，可以通过压强的变化利用排水法把水压入量筒内，根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积，所以进气管是短管f；

（3）二氧化碳会与水反应，所以用该收集CO2，并测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油目的是：防止二氧化碳溶于水且与水反应；

（4）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，其中的锌的状态保持不变，选择不同质量分数的硫酸，看产生氢气的快慢，因此可以选择①③或②④；

（5）通过①③（都是锌粒，硫酸的质量分数不同），可以看出：硫酸的质量分数越大，反应速率越快；通过①②（锌粒和锌片与质量分数相同的硫酸反应）可以看出：锌与硫酸的接触面积越大，反应速率越快；

（6）从表格可以看出反应由慢到快然后逐渐减慢；因为随着反应的进行，反应放出热量，反应速度加快，但随着硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小，反应速度又逐渐减慢；

（7）如设计温度对反应快慢的影响，具体的操作为：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．

故答案为：（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）防止二氧化碳与水反应；
（4）①③或②④；
（5）在相同条件下，硫酸的质量分数越大，反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大，反应速率越快；
（6）由慢到快然后逐渐减慢；因为随着反应的进行，反应放出热量，反应速度加快，但随着硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小，反应速度又逐渐减慢；
（7）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．