Question

【题目】兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率的影响，他们准备了以下化学用品：0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3COOH溶液、0.10mol/LCuCl2、锌片（形状、大小、质量相同）、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298K和308K。

酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成下面实验设计表（表中不留空格）：

实验编号	温度(K)	盐酸浓度	醋酸浓度	实验目的
①	298	0.20mol/L		a．实验①和②是探究_____对锌与盐酸反应速率的影响； b．实验①和③是探究_____对锌与盐酸反应速率的影响； c．实验①和④是探究相同温度下，相同 浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别
②	308	0.20mol/L
③	298	0.40mol/L
④	______		0.20mol/L

（2）若（1）中实验①锌片消失的时间是20s，则锌片剩余质量与时间关系图如下图:

假设：该反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍；温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反应速度是盐酸的1/2．请你在此图中大致画出“实验②”（用实线）、“实验④中醋酸实验”（用虚线）的锌片质量与时间关系曲线．____________________________

（3）某实验小组在做（1）中实验④时误加少量0.10mol/LCuCl2溶液，发现反应速率与（1）中实验①接近，加少量0.10mol/LCuCl2溶液后速率变快的原因是_________________。

Answer 1

【答案】不同温度 不同浓度 298 Zn和被Zn置换出的Cu、电解质溶液构成Zn--Cu原电池，加快反应速率

【解析】

(1)可根据实验设计推测实验目的，也可根据实验目的进行实验设计。分析数据可知：①②只有温度不同，①③只有浓度不同，由此可推知其实验目的；要将实验①④设计成用于探究相同温度和相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应的反应速率，需要控制温度、浓度都相同。

(2)图中以单位时间内锌片减少的质量来表示反应速率，速率与时间成反比，结合题中所给醋酸与盐酸反应速率的关系，不难画出锌片质量与时间关系曲线。

(3)分析氯化铜加入反应体系中的变化，不难判断，使反应速率加快的原因是构成了原电池。

(1)a．实验①和②物质的温度不同，其它条件都相同，因此是探究不同温度对锌与盐酸反应速率的影响；b．实验①和③反应的温度相同，而盐酸的浓度不同，因此是探究不同浓度盐酸对锌与盐酸反应速率的影响；实验①和④是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别，所以④反应温度与实验①相同，也是298K；故答案为：不同温度 不同浓度 298。

(2)实验②温度比实验①高10℃。由于反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍，时间是原来的1/2,则Zn完全反应消耗的时间是10s，实验④中，温度相同、浓度相同时，醋酸的平均反应速度是盐酸的1/2，则反应时间是①的2倍，为40s．故答案用图像表示为：

(3)Zn与CuCl2溶液发生反应：Zn+CuCl2=Cu+ ZnCl2，产生的Cu与Zn及电解质溶液形成原电池，加快了反应速率。故答案为：Zn和被Zn置换出的Cu、电解质溶液构成Zn--Cu原电池，加快反应速率。