Question

回收废旧干电池能减少对水和土壤的污染．某化学兴趣小组决定回收干电池，并以电池锌皮为原料制取氢气及相关探究实验：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．
（1）用排空气法收集氢气装置应选择

 

（填编号）．
（2）若用排水法收集并测定气体的体积，气体从C 装置导管口

 

（填“a”或“b”） 进；选用仪器D的作用是

 

．
【探究】探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素．
【提出问题】锌与硫酸反应快慢受哪些因素影响？
【猜想与假设】I．可能与锌的纯度有关；II．可能与硫酸的浓度有关．
【设计方案和实验】
该小组同学用不同纯度的锌和不同浓度的稀硫酸进行如下实验．

实验编号	试剂		H2体积（mL）（均收集10分钟）
	不同纯度的锌 （均取1g）	不同浓度的稀硫酸（均取30mL ）
①	纯锌	30%	564.3
②	含杂质的锌	30%	634.7
③	纯锌	20%	449.3

【分析、得出结论】
（3）比较实验①和实验③，可以得到的结论是

 

．
（4）为了研究杂质对反应快慢的影响，需比较实验

 

（填编号）．
【反思】
（5）与同浓度的硫酸反应，锌的形状可能影响反应快慢．请设计实验方案进行验证

 

．
（注意：若答对下面小题奖励4分，但化学总分不超过60分．）
（6）还有什么因素会影响锌与硫酸的反应快慢呢？请提出猜想并设计实验验证：

 

．

Answer 1

考点：氢气的制取和检验,影响化学反应速率的因素探究

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化,科学探究

分析：（1）根据氢气的密度分析选择；
（2）根据氢气的密度与水的密度的关系分析进气口，利用量筒测定水的体积从而测出生成的氢气的体积；
（3）比较实验①和实验③，分析影响反应速率的因素；
（4）利用控制变量法分析自变量是杂质，因变量是反应的快慢进行分析选择对比组；
（5）根据不同形状的锌与相同浓度的硫酸在相同的时间内生成氢气的体积设计实验；
（6）反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、有无催化剂等因素常影响化学反应速率，据此分析回答．

解答：解：（1）由于氢气的密度小于空气，用排空气法收集氢气装置应选择B．
（2）由于氢气的密度比水小，若用排水法收集并测定气体的体积，气体从C装置导管口b进；选用仪器D的作用是通过测定水的体积从而测出生成的氢气的体积；
（3）比较实验①和实验③，是纯锌与不同质量分数的硫酸反应，由表中的数据可以得到的结论是：纯锌与硫酸反应时，质量分数大的反应的较快．
（4）为了研究杂质对反应快慢的影响，需要相同浓度的硫酸，不同是含杂质的锌和纯锌．所以需比较实验①②．
（5）与同浓度的硫酸反应，要测定锌的形状可能影响反应快慢．可以将锌片与锌粒与相同浓度的硫酸反应，在相同的时间内比较生成氢气的体积．
（6）影响锌与硫酸的反应快慢因素还有很多，例如温度等．设计实验是：在不同的温度下，利用相同形状的锌与同浓度的硫酸反应，在相同的时间内，比较生成氢气的体积．
故答案为：（1）B；（2）b，通过测定水的体积测出生成氢气的体积；（3）纯锌与硫酸反应时．质量分数大的反应的较快；（4）①②；（5）将锌片与锌粒与相同浓度的硫酸反应，在相同的时间内比较生成氢气的体积．（6）温度．在不同的温度下，利用相同形状的锌与同浓度的硫酸反应，在相同的时间内，比较生成氢气的体积．

点评：本题考查了废电池的物质的回收及有关氢气的制取的探究，知识点较多，属于化学实验基本实验技能的考查，要求在平时的学习中要注意掌握常见的化学操作及其原理，熟练运用．