Question

【題目】教材采用圖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___。

(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，氣體摩爾體積為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者收集25mLH2時所需時間間隔太短 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 氣體遇冷壓縮 v（H+）=0.00125mol/（Ls）

【解析】

(1)檢查圖1裝置氣密性，可設法讓裝置內壓強與外界壓強不同，根據現象確定氣密性情況。

(2)鋅粒質量、表面積相同，但兩份硫酸溶液中c(H+)不同，后者反應速率快，由此可確定收集25mLH2時所需時間的關系。

(3)同學們在實驗操作中發現本實驗設計存在明顯不足，可從氣體體積誤差、產生H2時間間隔等分析。

(4)c．塞好橡膠塞，反應剛開始時立即用秒表計時；

(5)實驗觀察到鋅與稀硫酸反應初期速率逐漸加快，從影響速率的外界因素尋找原因，反應進行一定時間后速率逐漸減慢，仍從影響速率的因素找原因。

(6) t1～t2時間段，反應已經結束，氫氣體積略有減小，則與反應無關，只能從與反應無關的因素中尋找原因；在64s內用H+濃度表示的平均反應速率時，由H2的體積求其物質的量，然后再求出n(H+)，最后求出v（H+）。

(1)檢查圖1裝置氣密性，可關閉分液漏斗活塞，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。答案為：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；

(2)鋅粒質量、表面積相同，但兩份硫酸溶液中c(H+)不同，后者反應速率快，由此可確定收集25mLH2時所需時間后者比前者短。答案為：短；

(3)同學們在實驗操作中發現本實驗設計存在明顯不足，可從氣體體積誤差、產生H2時間間隔等分析，例如分液漏斗中溶液滴下占據體積引起氣體體積讀數誤差或者收集25mLH2時所需時間間隔太短。答案為：分液漏斗中溶液滴下占據體積引起氣體體積讀數誤差或者收集25mLH2時所需時間間隔太短；

(4)c．塞好橡膠塞，反應剛開始時，即多孔塑料袋浸入稀硫酸時，立即用秒表計時。答案為：多孔塑料袋浸入稀硫酸；

(5)實驗觀察到鋅與稀硫酸反應初期速率逐漸加快，因為c(H+)不斷減小，所以只能是反應放熱，溫度升高反應速率加快；反應進行一定時間后速率逐漸減慢，則應為酸中氫離子濃度減小。答案為：反應放熱，溫度升高反應速率加快；酸中氫離子濃度減小；

(6) t1～t2時間段，反應已經結束，氫氣體積略有減小，則應為氣體遇冷壓縮；H2的物質的量n(H2)==0.0016mol，n(H+)=2n(H2)=0.0032mol，v(H+)==0.00125mol/(Ls)。答案為：氣體遇冷壓縮；0.00125mol/(Ls)。