教材采用图1实验装置测定锌与稀硫酸反应的速率．（1）检查图1装置气密性的操作方法是．（2）分别取2g颗粒大小相同的锌粒分别与体积均为40mL的1mol/L硫酸、4mol/L硫酸反应，收集25mLH2时

Question

教材采用图1实验装置测定锌与稀硫酸反应的速率．
（1）检查图1装置气密性的操作方法是___．
（2）分别取2g颗粒大小相同的锌粒分别与体积均为40mL的1mol/L硫酸、4mol/L硫酸反应，收集25mL H₂时所需时间后者比前者___．
（3）同学们在实验操作中发现，本实验设计存在明显不足，例如（举两例）___．
（4）某化学兴趣小组对教材实验装置进行图2所示改进．检查装置气密性后进行的实验操作有：
a．在多孔塑料袋中装入锌粒；
b．在锥形瓶中加入40mL 1mol/L硫酸；
c．塞好橡胶塞，___时立即用秒表计时；
d．注射器内每增加5mL气体时读取一次秒表．
（5）实验观察到锌与稀硫酸反应初期速率逐渐加快，其原因是___，反应进行一定时间后速率逐渐减慢，原因是___．
（6）测得产生H₂的体积与反应时间的关系曲线如图3所示，t_1～t₂时间段氢气体积略有减小的原因是___；在64s内用H⁺浓度表示的平均反应速率v（H⁺）=___（此时，溶液体积仍为40mL，气体摩尔体积为25L/mol）．

Answer 1

（1）使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段，检查该装置的气密性可关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器的内管一段距离后松手，若内管能回到开始位置，证明气密性好，若不能则说明气密性不好，
故答案为：关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器的内管一段距离后松手，若内管能回到开始位置，证明气密性好，若不能则说明气密性不好；
（2）1mol/L硫酸浓度小于4mol/L硫酸，化学反应速率后者快，收集25mL H₂时所需时间后者比前者短，故答案为：短；
（3）本实验设计存在明显不足，长颈漏斗的使用不能达到实验目的，应该改为分液漏斗，其次是反应速率太快，收集25mLH₂时所需时间间隔太短，不易计时，
故答案为：长颈漏斗控制反应的进行不可取，收集25mLH₂时所需时间间隔太短；
（4）产生一定体积的气体所需要的时间来确定反应速率时，在物质混合后就应该计时，故答案为：多孔塑料袋浸入稀硫酸；
（5）观察到锌与稀硫酸反应初期，反应放热，温度升高，反应速率加快；反应进行一定时间后，酸中氢离子浓度减小，反应速率减慢，故答案为：反应放热，温度升高反应速率加快；酸中氢离子浓度减小；
（6）在金属锌和硫酸的反应中，接近反应的最后阶段，由于气体的热胀冷缩性质，会发现气体的体积突然减小，根据金属锌和硫酸反应的实质是：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，产生氢气40mL时，质量是0.040L×25g/L=1g，物质的量是0.5mol，消耗氢离子的物质的量是1mol，根据v=(△c)/(△t)=((1mol)/(0.04L))/(64s)=0.39mol/（L•s），
故答案为：气体遇冷压缩；0.39mol/（L•s）．