金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“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
题型:不详难度:来源:
金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“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】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213161515-61213.png)
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
| 30%
| 锌粒
| 61.7
| ④
| 30%
| 锌片
| 79.9
| (1)小组同学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。(已知:氢气难溶于水) 【收集证据】 (2)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】 (3)结论是 。 【评价与反思】 (4)下表是小组同学第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快慢的变化 ,并解释第二分钟以后变化的原因 。 (5)锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响,请设计实验验证 。 |
答案
(1) 根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积 e (2) ①③或②④ (3) 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 (4)由慢到快然后逐渐减慢 因为随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小 (5)取质量形状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
试题分析: (1)比较锌与硫酸反应的快慢主要通过比较产生氢气的体积来比较,那么可根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积; (2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响应采用控制变量法,即只有一个变量,气体是因素要完全相同; 通过①③或②④的比较可知: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; 通过表格可发现锌与硫酸反应由慢到快然后逐渐减慢,第二分钟以后由于随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,故反应速率变慢。 |
举一反三
某化学兴趣小组按右图所示装置(固定装置已省去)开展有关探究性实验。已知,过氧化氢足量,该装置气密性良好,实验前开关K1和K2均处于关闭状态。实验步骤如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213161506-97172.png) Ⅰ.打开K1、K2,观察现象; Ⅱ.关闭K1,打开分液漏斗活塞,观察现象; Ⅲ.打开K1,观察现象; Ⅳ.回收锥形瓶中的二氧化锰,洗净仪器放回原处。 回答下列问题: (1)该实验的目的是 ; (2)步骤Ⅲ观察到试管①中的现象是:有气泡从导 管中冒出、 ,试管①中反应的化学方程式为 ,该反应的类型是 反 应(填“化合”、“分解”或“置换”); (3)实验完毕后,回收二氧化锰的实验操作是 、洗涤、干燥; (4)由步骤Ⅱ、Ⅲ可得出的实验结论是 。 |
已知草酸 (H2C2O4) 加热时在浓硫酸的催化作用下会发生分解反应,某化学兴趣小组对草酸分解的产物产生了兴趣,请你参与: 【提出猜想】甲:CO2 H2O 乙: CO H2O 丙:NH3 CO2 H2O 丁: CO2 CO H2O (1)某同学认为丙同学的猜想是错误的,理由是 。 【查阅资料】氧化铁为红棕色粉末,一定温度CO能还原氧化铁;铁粉呈黑色。 【进行实验】为了验证上述猜想,将草酸在一定条件下分解的产物依次通过下列装置:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213161450-87522.jpg) (2)A、B装置的顺序不能颠倒,原因是 。 (3)实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中澄清石灰水变浑浊,C中红棕色粉末变成黑色,由此推断 同学猜想成立。 (4)D装置的作用是 ,反应的化学方程式为 。 【得出结论】(5)草酸分解的化学方程式为 。 【反思与评价】(6)从环保角度考虑,上述实验的不足之处是 。 |
下列实验设计不能达到实验目的的是
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213161438-98856.jpg) A.红磷燃烧测定空气中氧气的含量 | B.探究石蜡中含有氢、氧元素 | C.验证氢气的密度比空气小 | D.证明石墨具有导电性 |
|
下列实验现象与实验结论都正确的是
选项
| 实验操作
| 实验现象
| 实验结论
| A
| 将一根未打磨的铝条放入硫酸铜溶液中
| 无紫红色固体析出
| 铝不如铜活泼
| B
| 将带火星的木条伸入氧气中
| 木条复燃
| 氧气能支持燃烧
| C
| 将CO通入灼热的氧化铜
| 黑色氧化铜变成红色
| CO具有可燃性
| D
| 将二氧化碳通入紫色石蕊试液中
| 紫色石蕊试液变成红色
| CO2具有酸性
| |
某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。 实验1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200213/20200213161318-52150.jpg) 查阅资料:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图1所示。 (1)操作1和操作2的名称都是___________,该操作中玻璃棒的作用是__________。 (2)灼烧滤渣l的目的是____________________________。 实验2利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究 (3)用锌和稀硫酸制取氢气。己知氢气密度比空气小且难溶于水,提供装置如图2。 ①应选择:发生装置为____(填编号),排空气法收集装置为____(填编号)。 ②若用排水法收集并测定气体的体积,气体从装置B导管口接____(填“a”或“b”) 进;选用仪器F测量排出水的体积,仪器F名称是___________________。 (4)探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中,用前10min内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同,进行下表四组实验,获得数据如下表。
验实号编
| 试 剂
| 前 10min 内产生的氢气体积(mL)
| 不同纯度的锌
| 不同体积和浓度的稀硫酸
|
| a
| 纯锌
| 30mL 30%
| 564.3
| b
| 含杂质的锌
| 30mL 30%
| 634.7
| c
| 纯锌
| 30mL 20%
| 449.3
| d
| 纯锌
| 40mL 30%
| 602.8
| ①比较实验a和实验b,可以得到的结论是__ __。 ②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响,需比较实验___ _和实验____(填编号). ③控制其他条件相同,需控制的条件是__ __(列举一种条件即可)。 |
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