Question

15．为了探究金属与酸反应的速率与哪些因素有关，小谷进行了以下实验探究：
【实验方案】

实验步骤	现象	结论
①将足量铁粉与锌粉分别放入10%100mL稀硫酸中，观察现象	产生气泡速率：Fe＜Zn	反应速率与反应物的金属活动性强弱有关
②将等质量锌粉与锌片分别放入10%100mL稀硫酸中，观察现象	产生气泡速率：锌粉＞锌片	反应速率与反应物的接触面积大小有关

【发现问题】在同一反应中速率也不一样．
【继续探究】小谷对锌粉一稀硫酸反应过程中速率的变化情况进行探究．在100mL稀硫酸中加入足量的锌粉，用下图中的一种装置收集并测量氢气的体积．记录的实验数据如下表：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	232	290	310

【讨论】（1）实验中测定反应产生氢气的体积可选用的装置是c（填序号），其中量筒的作用时根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；
（2）实验数据反应，锌与稀硫酸反应的速率是先逐渐加快，一定时间后反应速率逐渐减慢，其原因是随着反应的进行，硫酸的浓度变小，反应速率变慢；
（3）若反应太剧烈，操作难以控制，为了减缓反应速率但又不减少产生氢气的质量，可在硫酸溶液中加入适量的（多选）AB．
A．蒸馏水  B．Na₂SO₄溶液  C．Na₂CO₃ D．CuO．

Answer 1

分析 【实验方案】根据实验现象以及实验结论进行解答；
【讨论】（1）根据氢气的密度小于水的密度且难溶于水进行解答；
（2）根据随着反应的进行，硫酸的浓度变小，反应速率变慢进行解答；
（3）根据反应的快慢与反应物的浓度有关，且反应物的浓度越小，反应速率越慢进行解答．

解答 解：【实验方案】

实验步骤	现象	结论
①将足量铁粉与锌粉分别放入10%100mL稀硫酸中，观察现象	产生气泡速率：Fe＜Zn	反应速率与反应物的金属活动性强弱有关
②将等质量锌粉与锌片分别放入10%100mL稀硫酸中，观察现象	产生气泡速率：锌粉＞锌片	反应速率与反应物的接触面积大小有关

【讨论】（1）氢气的密度小于水的密度且难溶于水，所以实验中测定反应产生氢气的体积可选用的装置是 c，其中量筒的作用时根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；
（2）实验数据反应，锌与稀硫酸反应的速率是先逐渐加快，一定时间后反应速率逐渐减慢，其原因是：随着反应的进行，硫酸的浓度变小，反应速率变慢；
（3）根据反应的快慢与反应物的浓度有关，且反应物的浓度越小，反应速率越慢，所以为了减缓反应速率但又不减少产生氢气的质量，可在硫酸溶液中加入适量的蒸馏水和硫酸钠溶液，而碳酸钠和氧化铜都会硫酸反应，会使得生成的氢气减少．
故答案为：【实验方案】①金属活动性强弱；②锌粉＞锌片；
【讨论】（1）c；根据进入量筒中水的体积，判断生成氢气的体积；
（2）随着反应的进行，硫酸的浓度变小，反应速率变慢；
（3）AB．

点评 本题通过对比实验结果的分析，找到事物的内在联系，考查了学生分析问题的能力，同时也是对影响反应速率因素这一知识点的重点考查．此题是对制氢气的探究，分析时采用控制变量的方法对问题进行分析是解决此类题常用的方式．