“五一”假期,小兵對(duì)“鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”進(jìn)行了探究。
【提出問題】鋅與硫酸反應(yīng)的快慢受哪些因素的影響呢?
【猜想與假設(shè)】a.可能與硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān);b.可能與鋅的形狀有關(guān)。
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】小兵用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸和不同形狀的鋅進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(均取20mL)
鋅的形狀(均取1g)
氫氣的體積(mL)(均收集3分鐘)
 
20%
鋅粒
31.7
 
20%
鋅片
50.9
 
30%
鋅粒
61.7
 
30%
鋅片
79.9
 
(1)寫出稀硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式                                                    。
(2)小兵用下圖裝置收集并測(cè)量氫氣的體積,其中量筒的作用是                                 。

【收集證據(jù)】(3)要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對(duì)反應(yīng)快慢的影響,應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是                。
【得出結(jié)論】(4)結(jié)論是                                                               
【評(píng)價(jià)與反思】
(5)下表是小兵第①組實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
時(shí)段(均為1分鐘)
第1分鐘
第2分鐘
第3分鐘
第4分鐘
第5分鐘
第6分鐘
H2的體積
3.1mL
16.7mL
11.9mL
9.6mL
7.6mL
6.0mL
 
請(qǐng)描述鋅與硫酸反應(yīng)的快慢的變化并解釋原因                              。
(6)鋅與硫酸反應(yīng)的快慢可能還受哪些因素影響?                                     。

(1)Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
(2)通過測(cè)量排出水的體積,即產(chǎn)生氫氣體積
(3)①③或②④
(4)硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大反應(yīng)越快,鋅片比鋅粒反應(yīng)快
(5)第1分鐘反應(yīng)慢,因?yàn)殇\粒表面有氧化膜、油污等,覆蓋在鋅粒表面,從第2分鐘以后,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,反應(yīng)逐漸變慢
(6)溫度或催化劑等

解析試題分析:(1)稀硫酸與鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式:Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
(2)裝置的連接順序是f→e→g,通過氫氣將水排到量筒內(nèi),所以量筒的作用是通過測(cè)量排出水的體積,即產(chǎn)生氫氣體積
(3)要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對(duì)反應(yīng)快慢的影響,那就要控制其他的量要相同,所以選擇①③或②④
(4)通過①③或②④比較,隨著硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大,在3分鐘內(nèi)收集到的氫氣體積也增多了,所以可以得出結(jié)論:硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大反應(yīng)越快,通過①②或③④比較,可得出結(jié)論:鋅片比鋅粒反應(yīng)快
(5)第1分鐘反應(yīng)慢,因?yàn)殇\粒表面有氧化膜、油污等,覆蓋在鋅粒表面,從第2分鐘以后,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,反應(yīng)逐漸變慢
(6)影響鋅與硫酸反應(yīng)的快慢的因素很多;比如溫度或催化劑等
考點(diǎn):金屬與酸反應(yīng)速率快慢的影響因素的探究

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題

(7分)下圖為用鍍鋅鐵片制成的日常用品。鍍鋅鐵是指通過鍍鋅工藝在鐵皮上進(jìn)行鍍鋅而制成的一種產(chǎn)品,熱鍍鋅產(chǎn)品廣泛用于建筑、家電、車船、容器制造業(yè)、機(jī)電業(yè)等,幾乎涉及到衣食住行各個(gè)領(lǐng)域。

為測(cè)定鐵片鍍鋅層的厚度實(shí)驗(yàn)過程如下。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
⑴ 剪取一片鍍鋅鐵片,量得長(zhǎng)度=2.0cm,寬度=1.9cm。
⑵ 用電子天平稱量質(zhì)量0.857g。
⑶ 實(shí)驗(yàn)中需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀鹽酸200mL(密度=1.05g/mL),需要量取溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%的濃鹽酸(密度=1.18g/mL)       mL(保留至小數(shù)點(diǎn)后1位),然后稀釋。
⑷ 將鍍鋅鐵片放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%鹽酸中。當(dāng)觀察到               ,可以判斷鍍鋅層恰好反應(yīng)。
⑸ 將溶液中的鐵片取出清洗、擦干、烘干后用電子天平稱量質(zhì)量0.837g。
【計(jì)算結(jié)果】
⑴ 鐵片鍍鋅層的質(zhì)量有       g。
⑵ 已知鋅的密度7.1g/cm3,計(jì)算出鐵片鍍鋅層厚度mm(保留至小數(shù)點(diǎn)后2位)。
【實(shí)驗(yàn)反思】
實(shí)際計(jì)算結(jié)果偏大,同學(xué)們分析,這是因?yàn)楹茈y通過觀察現(xiàn)象判斷鍍鋅層恰好反應(yīng),造成鍍鋅鐵片浸泡在鹽酸中時(shí)間       。(填“偏長(zhǎng)”、“偏短”)
【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】
資料卡片:如圖1所示,兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬放入酸堿鹽溶液中,會(huì)有電子的流動(dòng),從而產(chǎn)生電流。
將上述實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成如圖2的裝置,當(dāng)觀察到       ,此時(shí)鋅層恰好反應(yīng)。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題

(9分)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用氫氧化鈣溶液和鹽酸進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),向燒杯
中的氫氧化鈣溶液加入稀鹽酸一會(huì)兒后,發(fā)現(xiàn)忘記了滴加指示劑。因此,他們停止滴
加稀鹽酸,并對(duì)燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行探究。
Ⅰ、寫出該中和反應(yīng)的化學(xué)方程式:                
Ⅱ、探究燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分。
【提出問題】該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么?
【猜想】猜想一:可能是CaCl2和Ca(OH)2;猜想二:可能只有CaCl2;
猜想三:                     。
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟1:取少量燒杯內(nèi)溶液加入試管中,滴加幾滴酚酞溶液,振蕩。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1:             。結(jié)論:猜想一不正確。
實(shí)驗(yàn)步驟2:取少量燒杯內(nèi)溶液加入另一支試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過量。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2:             。結(jié)論:猜想二不正確,猜想三正確。
【反思與拓展】
(1)在分析化學(xué)反應(yīng)后所得物質(zhì)成分時(shí),除考慮生成物外還需考慮           
(2)驗(yàn)證燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)含有HCl,除以上方案外,下列哪些物質(zhì)或方法單獨(dú)使用也能完成該實(shí)驗(yàn)?     (填序號(hào))
a.pH試紙        b.檢查導(dǎo)電性        c.鎂條      d.硝酸銀溶液
(3)要處理燒杯內(nèi)溶液,使其溶質(zhì)只含有CaCl2,應(yīng)向燒杯中加入過量的         。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題

明礬[化學(xué)式為KAl(SO4)2·12H2O]是一種常用的凈水劑。小華同學(xué)為了探究明礬的凈水原理,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究:
【提出問題】明礬為什么能夠凈水?
【查閱資料】材料一:凈水原理是,凈水劑具有較大表面積或者凈水劑粒子與水反應(yīng)生成表面積較大的物質(zhì),把水中的細(xì)小漂浮顆粒吸附到表面,使其密度加大并下沉。
材料二:明礬[KAl(SO4)2·12H2O]在水溶液中可以解離出K+、Al3+、SO42-。
【提出猜想】猜想1:K+能與水反應(yīng)產(chǎn)生表面積較大的物質(zhì)。
猜想2:Al3+能與水反應(yīng)產(chǎn)生表面積較大的物質(zhì)。
猜想3:SO42-能與水反應(yīng)產(chǎn)生表面積較大的物質(zhì)。
猜想4:K+、Al3+、SO42-均能與水反應(yīng)產(chǎn)生表面積較大的物質(zhì)。
【完成實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
水樣(稍渾濁)
體積(mL)
實(shí)驗(yàn)操作
觀測(cè)
時(shí)間
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

20
向水樣中加入KCl溶液
5分鐘
仍渾濁

20
向水樣中加入Na2SO4溶液
5分鐘
仍渾濁

20
向水樣中加入Al2(SO4)3溶液
5分鐘
變澄清

20
向水樣中加入AlCl3溶液
5分鐘
變澄清
 
【得出結(jié)論】實(shí)驗(yàn)        證明SO42-無(wú)凈水作用,實(shí)驗(yàn)       證明K+無(wú)凈水作用;
猜想    成立。
【交流反思】(1)小芳同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)①和④是多余的,你           (填“支持”或“不支持”)她的觀點(diǎn),理由是                                                   。
(2)          (填“能”或“不能”)把實(shí)驗(yàn)③省去。
(3)小莉同學(xué)聯(lián)想到自來(lái)水的生產(chǎn)過程中會(huì)用到活性炭去除水中異味,他認(rèn)為活性炭的作用原理與明礬相同,你同意她的觀點(diǎn)嗎?[注意:若答對(duì)本小題獎(jiǎng)勵(lì)4分,化學(xué)試卷總分不超過60分。]
       (填“同意”或“不同意”),理由是                                            。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題

學(xué)習(xí)了氫氧化鈉的性質(zhì)之后,知道氫氧化鈉溶液中含有H2O、Na、OH,能使無(wú)色酚酞試液變紅色,某科技小組想進(jìn)一步探究是哪一種粒子使無(wú)色酚酞試液變紅色。
【提出猜想】猜想①:可能是H2O ;猜想②:可能是Na;猜想③:可能是OH。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié) 論
①用試管取少量蒸餾水,滴入1滴~2滴無(wú)色酚酞試液,振蕩
試管內(nèi)溶液仍為無(wú)色
水分子不能使無(wú)色酚酞試液變紅色
②用試管取少量氯化鈉溶液,滴入1滴~2滴無(wú)色酚酞試液,振蕩
 
 
③用試管取少量氫氧化鈉溶液,滴入1滴~2滴無(wú)色酚酞試液,振蕩
 
 
 
【討論反思】有同學(xué)認(rèn)為猜想①不需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就可以排除,你認(rèn)為該同學(xué)的理由是                        。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)小組的同學(xué)為了探究實(shí)驗(yàn)室中久置的氫氧化鈉固體的成分,進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。參與他們進(jìn)行的探究活動(dòng):
【提出問題】久置氫氧化鈉固體的成分是什么?
【猜想與假設(shè)】
猜想Ⅰ:全部是NaOH;
猜想Ⅱ:全部是Na2CO3;  猜想Ⅲ:                       。
【實(shí)驗(yàn)與探究】
(1)分析:暴露在空氣中的氫氧化鈉會(huì)變質(zhì),變質(zhì)原因是(用化學(xué)方程式表示)______________________
(2)實(shí)驗(yàn)如下:

實(shí)驗(yàn)操作步驟
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論及解釋
步驟一:取少量固體樣品于試管中,加蒸餾水完全溶解,然后加入足量的_________。
實(shí)驗(yàn)過程中始終沒有氣泡產(chǎn)生。
 
則證明猜想     成立。
步驟二:另取少量固體樣品于試管中,加蒸餾水完全溶解,然后滴加氯化鋇溶液。
 
實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生          
                        
則證明猜想Ⅱ或Ⅲ成立。此過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                 
_____________________
 
(3)為了進(jìn)一步的驗(yàn)證猜想結(jié)果,小明同學(xué)提出如下實(shí)驗(yàn)方案:繼續(xù)步驟二的實(shí)驗(yàn),過濾,然后向?yàn)V液中滴加無(wú)色酚酞試液,若酚酞變紅,則猜想_________成立;若酚酞不變紅,則猜想______成立。
小華同學(xué)立即對(duì)小明同學(xué)的方案提出了質(zhì)疑,通過查閱資料知道,氯化鋇溶液呈中性,不能使無(wú)色酚酞試液變紅,但碳酸鈉溶液呈             性(填“酸”或“堿”),能使酚酞變紅,因此他認(rèn)為該方案的操作步驟中應(yīng)該改進(jìn)的是                                          。

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題

為區(qū)別NaOH和Na2CO3兩種無(wú)色溶液,某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案:
方案1:分別取少許兩種溶液,各滴入幾滴無(wú)色酚酞試液,根據(jù)酚酞試液是否變紅色判斷各是哪種溶液?
方案2:分別取少許兩種溶液,各加入少量澄清石灰水,根據(jù)是否有白色沉淀生成判斷各是哪種溶液?請(qǐng)回答:(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)的兩個(gè)方案有一個(gè)是正確的,該方案是             ;另一個(gè)方案是不正確的,原因是                                                 。
(2)請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),區(qū)別上述兩種溶液:

實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論和化學(xué)反應(yīng)方程式
 
 
 
 

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題

四硫化鈉(Na2S4)固體可替代紅磷測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),反應(yīng)原理為:2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH
【查閱資料】①Na2S4受熱時(shí),會(huì)與空氣中的水蒸氣反應(yīng),生成少量有毒氣體硫化氫。
②硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可溶于水,常溫下與NaOH溶液不反應(yīng)。
③NaOH溶液可吸收硫化氫和二氧化碳。
【實(shí)驗(yàn)過程】

①取0.5g碳酸鈉、0.2g硫粉混合后置于試管中,加入(如圖①所示,夾持裝置已略去),制得Na2S4,反應(yīng)為:4Na2CO3+12S+X2Na2S4+2Na2S2O3+4CO2,X的化學(xué)式為      
②冷卻后,取下棉花,放置一段時(shí)間,再向該試管中加入10mL水,迅速塞緊橡膠塞,充分振蕩。測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離,記錄數(shù)據(jù)h1(如圖②所示);
③將該試管插入水中(如圖③所示),拔下橡膠塞,觀察到              ,塞緊橡膠塞。將試管取出,倒轉(zhuǎn)過來(lái),測(cè)量液面至橡膠塞下沿的距離h2,記錄數(shù)據(jù)h2。理論上h2:h1=          ;
④按照①~③再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次。3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

 
第1次
第2次
第3次
h1/cm
11.0
11.4
11.6
h2/cm
8.7
9.1
9.2
 
【解釋與結(jié)論】根據(jù)第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為        %(結(jié)果精確到0.1%);   
【反思與評(píng)價(jià)】實(shí)驗(yàn)過程①中濃NaOH溶液的作用是                        ;若實(shí)驗(yàn)過程②中,取下棉花后,未放置一段時(shí)間即進(jìn)行后續(xù)操作,測(cè)定結(jié)果          (填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”),理由是:                                   。(2分)

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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題

同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)“煅燒石灰石”展開深入探究。
(1)煅燒石灰石?捎^察到石灰石的表面                。
(2)為證明石灰石已分解,三位同學(xué)從其他角度設(shè)計(jì)方案如下:

Ⅰ.甲同學(xué)按圖一所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(煤氣燈亦能達(dá)到石灰石分解的溫度),觀察到燒杯內(nèi)壁石灰水變渾濁,寫出石灰水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__           __。
II.乙同學(xué)按圖二所示進(jìn)行試驗(yàn),觀察到B中液體變       色,A中實(shí)驗(yàn)的作用           
III.丙同學(xué)取一塊石灰石進(jìn)行煅燒,一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減輕mg(即CO2的質(zhì)量),證明石灰石已分解。
IV.大家認(rèn)為甲同學(xué)的方案不合理,請(qǐng)分析原因     _             。
(3)為測(cè)定石灰石的純度,丙同學(xué)將他剛才煅燒后的固體放入足量稀鹽酸中,又產(chǎn)生mg氣體,結(jié)合上述數(shù)據(jù)計(jì)算可知,丙所取的這塊石灰石中含碳酸鈣   _      mol(用m表示)。

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同步練習(xí)冊(cè)答案