问题标题:
【小明学习完九年级化学后,对“金属与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究.【提出问题】金属与硫酸反应快慢受哪些因素的影响呢?【猜想与假设】a.可能与硫酸的浓度有关;b.可能】
问题描述:
小明学习完九年级化学后,对“金属与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究.
【提出问题】金属与硫酸反应快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的浓度有关;b.可能与反应时的温度有关.
【设计并实验】小明用不同质量分数的硫酸和相同形状的锌进行如表实验.
① | 5% | 30 | 48 |
② | 10% | 20 | 41 |
③ | 5% | 20 | 69 |
④ | 10% | 30 | 32 |
(1)写出锌与硫酸反应的化学方程式___.
(2)通过实验①③相比,说明___;通过实验___(写编号)说明反应物浓度对反应快慢有影响.
(3)如果硫酸质量分数为5%,温度为25℃,则收集40mL气体所需的时间范围为___.
【反思】
(1)小明在做以上四组反应时,发现一开始反应速率都很慢,原因是___.
(2)浓度相同,颗粒大小可能影响化学反应的速率,请设计实验方案进行验证___.
(3)影响金属与酸反应快慢的因素还有很多,请你再设计实验探究一种因素的影响.___.
隋秀峰回答:
【分析数据,得出结论】
(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)实验①③中盐酸的质量分数,温度不同,所以说明其它条件相同,温度越高,反应速率越快;②③或①④中盐酸的质量分数不同,温度相同,
反应速率不同,说明说明反应物浓度对反应快慢有影响;
(3)实验①中盐酸的浓度是5%,温度是30℃,需要的时间是48s,实验③中盐酸的浓度是5%,温度是20℃,需要的时间是69s,所以盐酸质量分数为5%,温度为25℃,则收集40mL气体所需的时间范围为:48s~69s;
【反思】
(1)小明在做以上四组实验时,发现一开始反应速率都很慢,原因是:实验前没有除去锌表面的氧化膜;
(2)浓度相同,颗粒大小可能影响化学反应的速率,结合控制变量法可知,实验方案为:在30℃时,向两支试管中分别加入5g锌粉、锌粒,再分别取20mL10%的稀盐酸,测定收集40mL气体所需的时间.
(3)金属活动性影响金属与酸反应快慢;
取两份相同浓度、相同体积的稀硫酸,在相同温度下,加入相同的片状的锌和铝,比较收集相同体积的氢气所需的时间.
故答案为:
【分析数据,得出结论】
(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)其它条件相同,温度越高,反应速率越快;②③或①④;
(3)48s~69s;
【反思】
(1)实验前没有除去锌表面的氧化膜;
(2)在30℃时,向两支试管中分别加入5g锌粉、锌粒,再分别取20mL10%的稀盐酸,测定收集40mL气体所需的时间;
(3)取两份相同浓度、相同体积的稀硫酸,在相同温度下,加入相同的片状的锌和铝,比较收集相同体积的氢气所需的时间.
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