Question

课外活动小组的同学探究影响锌与酸反应生成氢气的快慢的因素，实验如下：分别向两只烧杯中加入500mL0.4mol·L^-1盐酸、500mLamol·L^-1硫酸，再同时向两只烧杯中加入等质量、等大小的过量锌片(未用砂纸打磨)，并开始记录数据。

(1)实验中硫酸的物质的量浓度的数值a为___。

(2)在2~6s内，Zn与盐酸的反应速率为v(H⁺)=__mol·L^-1·s^-1。

(3)在0~2s内，两溶液中的H⁺的物质的量浓度均下降至0.38mol·L^-1，但均未得到H₂，可能的原因是___。

(4)小组同学经过计算得到Zn与盐酸反应的速率随时间变化的情况。

①反应开始8s后，Zn与盐酸反应的速率逐渐减慢，原因可能是___。

②第4~6s的反应速率高于第2~4s的反应速率，原因可能是__。

(5)依据上述实验及数据推测，影响锌与酸反应生成氢气的快慢的因素有__。

Answer

0.2 0.025 Zn被氧化，表面有ZnO消耗酸 盐酸浓度减小使反应速率减慢 盐酸与Zn反应放热，使反应速率加快 氢离子的浓度、温度以及Cl-、SO等

【解析】

(1)根据图1，c(H+)=0.4mol/L，每个硫酸电离产生两个氢离子，则硫酸的物质的量浓度为0.2mol/L，即数值a为0.2。

(2)在2~6s内，c(H+)由0.38mol/L降为0.28mol/L，则反应掉c(H+)=0.38mol/L-0.28mol=0.1mol/L，H+的反应速率为v(H+)==0.025mol·L-1·s-1；

(3)锌为活泼金属，表面有氧化锌，所以可能的原因是Zn被氧化，表面有ZnO消耗酸；

(4)①随着反应的进行盐酸的浓度逐渐减小，所以Zn与盐酸反应的速率逐渐减慢，故原因可能是盐酸浓度减小使反应速率减慢；

②金属与酸反应放热，温度升高反应速率加快，所以第4~6s的反应速率高于第2~4s的反应速率，原因可能是盐酸与Zn反应放热，使反应速率加快；

(5)依据上述实验及数据推测，温度越高，反应速率越快；氢离子浓度越大，反应速率越快；盐酸与硫酸氢离子浓度相同时，阴离子不同，反应速率不同，所以影响锌与酸反应生成氢气的快慢的因素有氢离子的浓度、温度以及Cl-、SO等。