Question

【題目】課外活動小組的同學探究影響鋅與酸反應生成氫氣的快慢的因素，實驗如下：分別向兩只燒杯中加入500mL0.4mol·L-1鹽酸、500mLamol·L-1硫酸，再同時向兩只燒杯中加入等質量、等大小的過量鋅片(未用砂紙打磨)，并開始記錄數據。

(1)實驗中硫酸的物質的量濃度的數值a為___。

(2)在2~6s內，Zn與鹽酸的反應速率為v(H+)=__mol·L-1·s-1。

(3)在0~2s內，兩溶液中的H+的物質的量濃度均下降至0.38mol·L-1，但均未得到H2，可能的原因是___。

(4)小組同學經過計算得到Zn與鹽酸反應的速率隨時間變化的情況。

①反應開始8s后，Zn與鹽酸反應的速率逐漸減慢，原因可能是___。

②第4~6s的反應速率高于第2~4s的反應速率，原因可能是__。

(5)依據上述實驗及數據推測，影響鋅與酸反應生成氫氣的快慢的因素有__。

Answer 1

【答案】0.2 0.025 Zn被氧化，表面有ZnO消耗酸 鹽酸濃度減小使反應速率減慢 鹽酸與Zn反應放熱，使反應速率加快 氫離子的濃度、溫度以及Cl-、SO等

【解析】

(1)根據圖1，c(H+)=0.4mol/L，每個硫酸電離產生兩個氫離子，則硫酸的物質的量濃度為0.2mol/L，即數值a為0.2。

(2)在2~6s內，c(H+)由0.38mol/L降為0.28mol/L，則反應掉c(H+)=0.38mol/L-0.28mol=0.1mol/L，H+的反應速率為v(H+)==0.025mol·L-1·s-1；

(3)鋅為活潑金屬，表面有氧化鋅，所以可能的原因是Zn被氧化，表面有ZnO消耗酸；

(4)①隨著反應的進行鹽酸的濃度逐漸減小，所以Zn與鹽酸反應的速率逐漸減慢，故原因可能是鹽酸濃度減小使反應速率減慢；

②金屬與酸反應放熱，溫度升高反應速率加快，所以第4~6s的反應速率高于第2~4s的反應速率，原因可能是鹽酸與Zn反應放熱，使反應速率加快；

(5)依據上述實驗及數據推測，溫度越高，反應速率越快；氫離子濃度越大，反應速率越快；鹽酸與硫酸氫離子濃度相同時，陰離子不同，反應速率不同，所以影響鋅與酸反應生成氫氣的快慢的因素有氫離子的濃度、溫度以及Cl-、SO等。