Question

【題目】采用圖1實驗裝置測定鋅與稀硫酸反應的速率。

（1）檢查圖1裝置氣密性的操作方法是_____。

（2）分別取2g顆粒大小相同的鋅粒分別與體積均為40mL的1mol/L硫酸、4mol/L硫酸反應，收集25mLH2時所需時間后者比前者_____。(填“長”或“短”)

（3）同學們在實驗操作中發現本實驗設計存在明顯不足，例如_____。

（4）某化學興趣小組對教材實驗裝置進行圖2所示改進。檢查裝置氣密性后進行的實驗操作有：_____。

a.在多孔塑料袋中裝入鋅粒

b.在錐形瓶中加入40mL1mol/L硫酸

c.塞好橡膠塞，時立即用秒表計時

d.注射器內每增加5mL氣體時讀取一次秒表

（5）實驗觀察到鋅與稀硫酸反應初期速率逐漸加快，其原因是_____，反應進行一定時間后速率逐漸減慢，原因是_____。

（6）測得產生H2的體積與反應時間的關系曲線如圖3所示，t1～t2時間段氫氣體積略有減小的原因是_____；在64s內用H+濃度表示的平均反應速率v（H+）=______（此時，溶液體積仍為40mL，氣體摩爾體積25L/mol）。

Answer 1

【答案】關閉分液漏斗活塞，向外拉注射器的內管一段距離后松手，若內管能回到開始位置，證明氣密性好，若不能則說明氣密性不好 短 分液漏斗中溶液滴下占據體積引起氣體體積讀數誤差或收集25mLH2時所需時間太短 多孔塑料袋浸入稀硫酸 反應放熱，溫度升高反應速率加快；酸中氫離子濃度減小 氣體遇冷體積變小 v(H+)=0.00125mol/（L·s）

【解析】

(1)使裝置內外形成氣壓差是氣密性檢查的常用手段檢查該裝置的氣密性可關閉分液漏斗活塞，向外拉注射器的內管- -段距離后松手，若內管能回到開始位置證明氣密性好，若不能則說明氣密性不好；

(2) 1mol/L硫酸濃度小于4mol/L硫酸，化學反應速率后者快，收集25mL H2時所需時間后者比前者短；

(3)本實驗設計存在明顯不足，長頸漏斗的使用不能達到實驗目的，應該改為分液漏斗，其次是反應速率太快，收集25mLH2時所需時間間隔太短，不易計時；

(4)產生一定體積的氣體所需要的時間來確定反應速率時，在物質混合后就應該計時；

(5)觀察到鋅與稀硫酸反應初期，反應放熱；溫度升高，反應速率加快；反應進行一定時間后，酸中氫離子濃度減小，反應速率減慢；

(6)在金屬鋅和硫酸的反應中接近反應的最后階段，因為氣體的熱脹冷縮性質，會發現氣體的體積突然減小，根據金屬鋅和硫酸反應：Zn+2H+= Zn2++ H2↑，產生氫氣40mL時， ，，。