某研究性學習小組在探究“鋅與硫酸反應快慢的影響因素”時，發(fā)現(xiàn)一個意外現(xiàn)象：硫酸中混有硫酸銅溶液時，產(chǎn)生氫氣的速率更快。
【提出問題】是什么離子導致產(chǎn)生氫氣的速率加快？
【猜想假設】甲同學：可能與銅離子有關；
乙同學：可能與硫酸根離子有關；……
丙同學認為乙的猜想不科學，理由是硫酸溶液中本身含有硫酸根離子硫酸溶液中本身含有硫酸根離子。
【實驗驗證】寫出儀器①的名稱水槽水槽。用A、B兩組儀器進行實驗：
步驟一：檢查裝置氣密性。連接AB，用拇指堵住導管口，從長頸漏斗加水至一定高度，靜置，觀察液面不下降，即為氣密性良好。
步驟二：量取2份質(zhì)量分數(shù)為20%的稀硫酸各20mL，第一份加入質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸銅溶液1mL，第二份加入質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸鋅溶液1mL．稱取2份形狀相同鋅粒各1g,分別與以上溶液反應。反應裝置如圖A所示。用此裝置實驗時，長頸漏斗下端要插入液面以下，目的是保證氣體不從漏斗處逸出保證氣體不從漏斗處逸出。
步驟三：用B收集氣體，分別記錄收集一瓶氣體（集氣瓶規(guī)格均為125mL）所需的時間（如下表），什么時間開始收集氣體？等到反應開始產(chǎn)生氣體時立刻收集等到反應開始產(chǎn)生氣體時立刻收集。
| 編號 | 20%的稀硫酸各20mL | 鋅粒 | 收集1瓶氫氣所需的時間 |
| ① | 加入質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸銅溶液1mL | 1g | 2分10秒 |
| ② | 加入質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸鋅溶液1mL | 1g | 3分01秒 |
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
。【得出結(jié)論】硫酸中混有硫酸銅溶液時，產(chǎn)生氫氣的速率加快與
銅離子
銅離子
有關。實驗②中加入質(zhì)量分數(shù)為10%的硫酸鋅溶液1mL的作用是加入的硫酸銅溶液對硫酸濃度會產(chǎn)生影響，加入等量的硫酸鋅溶液是為了控制硫酸濃度變化對實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾
加入的硫酸銅溶液對硫酸濃度會產(chǎn)生影響，加入等量的硫酸鋅溶液是為了控制硫酸濃度變化對實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾
。【反思質(zhì)疑】丁同學認為：鋅與混有硫酸銅的硫酸溶液反應時，產(chǎn)生氫氣的速率較快可能與銅單質(zhì)有關，他質(zhì)疑的理由是
鋅會與硫酸銅反應生成銅
鋅會與硫酸銅反應生成銅
。【繼續(xù)探究】請你設計一個實驗方案驗證丁同學的觀點是否正確。
| 編號 | 實驗步驟 | 實驗現(xiàn)象比較 | 實驗結(jié)論 |
| ① | 取1g鋅粒于錐形瓶中， 加入20mL 20%的稀硫酸 | ②中反應速率比①快 ②中反應速率比①快 | 產(chǎn)生氫氣的速率較快與銅單質(zhì)有關 |
| ② | 取1g鋅粒于錐形瓶，加入少量銅，再加入20mL20%的稀硫酸 取1g鋅粒于錐形瓶，加入少量銅，再加入20mL20%的稀硫酸 |
【答案】硫酸溶液中本身含有硫酸根離子；水槽；保證氣體不從漏斗處逸出；等到反應開始產(chǎn)生氣體時立刻收集；Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；銅離子；加入的硫酸銅溶液對硫酸濃度會產(chǎn)生影響，加入等量的硫酸鋅溶液是為了控制硫酸濃度變化對實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾；鋅會與硫酸銅反應生成銅；②中反應速率比①快；取1g鋅粒于錐形瓶，加入少量銅，再加入20mL20%的稀硫酸
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：26引用：2難度：0.5
相似題
-
1．Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應產(chǎn)生能降解污染物的活性成分。現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP，探究有關因素對降解反應速率的影響。實驗探究：控制p-CP的初始濃度相同，實驗溫度恒定在25℃或40℃（其余實驗條件見下表）。
（1）請結(jié)合上述介紹將表中空格補充完整。
（2）實驗測得p-CP的濃度隨時間變化的關系如圖所示，根據(jù)實驗①、②圖像可得出結(jié)論：實驗編號 實驗目的 溫度/℃
pH濃度/（mg?L﹣1） H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對降解反應速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對降解反應速率的影響 25 10 204 16.8 。
（3）為測定不同時間內(nèi)有機物降解的濃度，需在不同時間從反應器中取樣，并使所取樣品中的降解反應立即停止下來。根據(jù)本題信息，將樣品從反應器中取出后應立即將其放入某藥品中，反應會迅速停止，該藥品可能是。
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發(fā)布：2024/11/25 8:0:2組卷：3引用：0難度：0.3 -
2．據(jù)圖1裝置圖回答問題
（1）甲同學用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣，他應選用的氣體發(fā)生裝置是（填序號）．他用裝置C來收集的原因是，當看到導管口的時他才開始收集氧氣．
（2）該同學用如圖2所示的方法進行氣密性檢查，如果裝置不漏氣，可以看到，將手松開一段時間后（導管仍插入水中），可以看到導管中會形成一段水柱．
（3）因為氧氣的密度比空氣的稍大，所以還可以選用（填序號）來收集氧氣，其驗滿的方法是．
（4）老師提醒可以用F（萬能瓶）來收集氣體，則甲同學應將發(fā)生裝置的導管與F的導管（選填a或b）相連接．
（5）乙同學稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O2．實驗結(jié)束時，這位同學發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量．針對這一現(xiàn)象，同學們進行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反應生成的二氧化錳（MnO2）分解放出O2；
猜想Ⅱ：反應生成的錳酸鉀（K2MnO4）分解放出O2；
【實驗驗證】同學們分成兩組，分別進行下列實驗：
第一組同學取一定質(zhì)量的MnO2，在250℃條件下加熱一段時間，冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變，則猜想（選填Ⅰ或Ⅱ）錯誤；
第二組同學取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學選擇的實驗方法是．
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn)，KClO3固體加熱制取O2的反應速率很慢，但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快，請說明KMnO4在KClO3的分解反應中是否作催化劑，為什么？．
（6）丙同學選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣，則他應選用的氣體發(fā)生裝置是（填序號）．以下是他探究影響該反應速率因素的相關實驗數(shù)據(jù)．
通過以上實驗數(shù)據(jù)的分析，可知，過氧化氫分解制氧氣的化學反應速率與實驗
序號H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應所需的
時間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 、、等因素有關；發(fā)生裝置中的（填儀器名稱）也可以幫助控制反應的速率．發(fā)布：2024/12/18 8:0:1組卷：11引用：2難度：0.5 -
3．下列探究影響化學反應速率因素的實驗中，實驗方案正確的是（ ?。?br />
選項 影響因素 實驗方案 A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合，比較產(chǎn)生氣泡的快慢 B 催化劑的種類 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過氧化氫溶液混合，比較產(chǎn)生氣泡的快慢 C 反應物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒，比較反應的劇烈程度 D 反應物的性質(zhì) 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片，比較在空氣中能否被點燃 發(fā)布：2024/12/25 13:0:1組卷：104引用：4難度：0.7
把好題分享給你的好友吧~~