“寒假假期”，小兵对“铁与稀硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究．提出问题锌与稀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

Question

“寒假假期”，小兵对“铁与稀硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究．
【提出问题】锌与稀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】小兵用不同质量分数的稀硫酸和不同形状的锌进行如下实验．

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）写出稀硫酸与锌反应的化学方程式___．
（2）小兵用如图所示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；
【收集证据】（3）把数据罗列表中，据表分析
【得出结论】（4）结论是___．（说一条）
【评价与反思】（5）如表是小兵第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的快慢的变化并解释原因___．
（6）锌与硫酸反应的快慢可能还受哪些因素影响？___（与（7）方案不同）设计实验验证：___．
（7）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素，反应过程中，用将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．

实验 编号	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	30mL30%	564.3
b	含杂质的锌	30mL30%	634.7
c	纯锌	40mL30%	449.3
d	纯锌	40mL30%	602.8

①比较实验a和实验b，可以得到的结论是___．
②取13g含杂质的锌进行实验b，得到的氢气为2000mL，则该种锌的质量百分数___（该条件下，氢气的密度约为0.1克/升）

Answer 1

（1）稀硫酸与锌反应产生硫酸锌和氢气，反应的方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）因为氢气不易溶于水，可以通过压强的变化利用排水法把水压入量筒内，根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积，故进气管是短管e；
（3）要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响，其中的锌的状态保持不变，选择不同质量分数的硫酸，看产生氢气的快慢，因此可以选择①③（都是锌粒）或②④（都是锌片）；
（4）通过①③（都是锌粒，硫酸的质量分数不同），可以看出：硫酸的质量分数越大，反应速率越快；通过①②（锌粒和锌片与质量分数相同的硫酸反应）可以看出：锌与硫酸的接触面积越大，反应速率越快；
（5）从表格可以看出反应由慢到快然后逐渐减慢；因为随着反应的进行，反应放出热量，反应速度加快，但随着硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小，反应速度又逐渐减慢；
（6）如设计温度对反应快慢的影响，具体的操作为：取质量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．（只要有控制变量的意识即可）
（7）①比较实验a和实验b，可以得到的结论是含杂质的锌反应速率快；
②2000mL氢气的质量=2L×0.1g/L=0.2g
设锌的质量为x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
65             2
x             0.2g
(65)/(x)=(2)/(0.2g)
x=6.5g
该种锌的质量百分数=(6.5g)/(13g)×100%=50%
故答案为：
（1）Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；f．
（3）①③或②④．
（4）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．
（5）由慢到快然后逐渐减慢；因为随着反应的进行，反应放出热量，反应速度加快，但随着硫酸被消耗，硫酸溶质质量分数变小，反应速度又逐渐减慢．
（6）温度；取质量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．（只要有控制变量的意识即可）．
（7）①含杂质的锌反应速率快；②50%．