Question

【題目】采用圖1實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率。

（1）檢查圖1裝置氣密性的操作方法是_____。

（2）分別取2g顆粒大小相同的鋅粒分別與體積均為40mL的1mol/L硫酸、4mol/L硫酸反應(yīng)，收集25mLH2時(shí)所需時(shí)間后者比前者_____。(填“長(zhǎng)”或“短”)

（3）同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在明顯不足，例如_____。

（4）某化學(xué)興趣小組對(duì)教材實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行圖2所示改進(jìn)。檢查裝置氣密性后進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有：_____。

a.在多孔塑料袋中裝入鋅粒

b.在錐形瓶中加入40mL1mol/L硫酸

c.塞好橡膠塞，時(shí)立即用秒表計(jì)時(shí)

d.注射器內(nèi)每增加5mL氣體時(shí)讀取一次秒表

（5）實(shí)驗(yàn)觀察到鋅與稀硫酸反應(yīng)初期速率逐漸加快，其原因是_____，反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后速率逐漸減慢，原因是_____。

（6）測(cè)得產(chǎn)生H2的體積與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系曲線如圖3所示，t1～t2時(shí)間段氫氣體積略有減小的原因是_____；在64s內(nèi)用H+濃度表示的平均反應(yīng)速率v（H+）=______（此時(shí)，溶液體積仍為40mL，氣體摩爾體積25L/mol）。

Answer 1

【答案】關(guān)閉分液漏斗活塞，向外拉注射器的內(nèi)管一段距離后松手，若內(nèi)管能回到開始位置，證明氣密性好，若不能則說明氣密性不好 短 分液漏斗中溶液滴下占據(jù)體積引起氣體體積讀數(shù)誤差或收集25mLH2時(shí)所需時(shí)間太短 多孔塑料袋浸入稀硫酸 反應(yīng)放熱，溫度升高反應(yīng)速率加快；酸中氫離子濃度減小 氣體遇冷體積變小 v(H+)=0.00125mol/（L·s）

【解析】

(1)使裝置內(nèi)外形成氣壓差是氣密性檢查的常用手段檢查該裝置的氣密性可關(guān)閉分液漏斗活塞，向外拉注射器的內(nèi)管- -段距離后松手，若內(nèi)管能回到開始位置證明氣密性好，若不能則說明氣密性不好；

(2) 1mol/L硫酸濃度小于4mol/L硫酸，化學(xué)反應(yīng)速率后者快，收集25mL H2時(shí)所需時(shí)間后者比前者短；

(3)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在明顯不足，長(zhǎng)頸漏斗的使用不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑧?yīng)該改為分液漏斗，其次是反應(yīng)速率太快，收集25mLH2時(shí)所需時(shí)間間隔太短，不易計(jì)時(shí)；

(4)產(chǎn)生一定體積的氣體所需要的時(shí)間來確定反應(yīng)速率時(shí)，在物質(zhì)混合后就應(yīng)該計(jì)時(shí)；

(5)觀察到鋅與稀硫酸反應(yīng)初期，反應(yīng)放熱；溫度升高，反應(yīng)速率加快；反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后，酸中氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減慢；

(6)在金屬鋅和硫酸的反應(yīng)中接近反應(yīng)的最后階段，因?yàn)闅怏w的熱脹冷縮性質(zhì)，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣體的體積突然減小，根據(jù)金屬鋅和硫酸反應(yīng)：Zn+2H+= Zn2++ H2↑，產(chǎn)生氫氣40mL時(shí)， ，，。