Question

回收廢舊干電池能減少對(duì)水和土壤的污染．某化學(xué)興趣小組決定回收干電池，并以電池鋅皮為原料制取氫氣及相關(guān)探究實(shí)驗(yàn)：用鋅和稀硫酸制取氫氣．己知?dú)錃饷芏缺瓤諝庑∏译y溶于水，提供裝置如圖．
（1）用排空氣法收集氫氣裝置應(yīng)選擇

 

（填編號(hào)）．
（2）若用排水法收集并測(cè)定氣體的體積，氣體從C 裝置導(dǎo)管口

 

（填“a”或“b”） 進(jìn)；選用儀器D的作用是

 

．
【探究】探究影響鋅與稀硫酸反應(yīng)快慢的因素．
【提出問題】鋅與硫酸反應(yīng)快慢受哪些因素影響？
【猜想與假設(shè)】I．可能與鋅的純度有關(guān)；II．可能與硫酸的濃度有關(guān)．
【設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)】
該小組同學(xué)用不同純度的鋅和不同濃度的稀硫酸進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	試劑		H2體積（mL）（均收集10分鐘）
	不同純度的鋅 （均取1g）	不同濃度的稀硫酸（均取30mL ）
①	純鋅	30%	564.3
②	含雜質(zhì)的鋅	30%	634.7
③	純鋅	20%	449.3

【分析、得出結(jié)論】
（3）比較實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③，可以得到的結(jié)論是

 

．
（4）為了研究雜質(zhì)對(duì)反應(yīng)快慢的影響，需比較實(shí)驗(yàn)

 

（填編號(hào)）．
【反思】
（5）與同濃度的硫酸反應(yīng)，鋅的形狀可能影響反應(yīng)快慢．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證

 

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（注意：若答對(duì)下面小題獎(jiǎng)勵(lì)4分，但化學(xué)總分不超過60分．）
（6）還有什么因素會(huì)影響鋅與硫酸的反應(yīng)快慢呢？請(qǐng)?zhí)岢霾孪氩⒃O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氫氣的制取和檢驗(yàn),影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究

專題：常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化,科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)氫氣的密度分析選擇；
（2）根據(jù)氫氣的密度與水的密度的關(guān)系分析進(jìn)氣口，利用量筒測(cè)定水的體積從而測(cè)出生成的氫氣的體積；
（3）比較實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③，分析影響反應(yīng)速率的因素；
（4）利用控制變量法分析自變量是雜質(zhì)，因變量是反應(yīng)的快慢進(jìn)行分析選擇對(duì)比組；
（5）根據(jù)不同形狀的鋅與相同濃度的硫酸在相同的時(shí)間內(nèi)生成氫氣的體積設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
（6）反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物接觸面積、有無催化劑等因素常影響化學(xué)反應(yīng)速率，據(jù)此分析回答．

解答：解：（1）由于氫氣的密度小于空氣，用排空氣法收集氫氣裝置應(yīng)選擇B．
（2）由于氫氣的密度比水小，若用排水法收集并測(cè)定氣體的體積，氣體從C裝置導(dǎo)管口b進(jìn)；選用儀器D的作用是通過測(cè)定水的體積從而測(cè)出生成的氫氣的體積；
（3）比較實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③，是純鋅與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸反應(yīng)，由表中的數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：純鋅與硫酸反應(yīng)時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的反應(yīng)的較快．
（4）為了研究雜質(zhì)對(duì)反應(yīng)快慢的影響，需要相同濃度的硫酸，不同是含雜質(zhì)的鋅和純鋅．所以需比較實(shí)驗(yàn)①②．
（5）與同濃度的硫酸反應(yīng)，要測(cè)定鋅的形狀可能影響反應(yīng)快慢．可以將鋅片與鋅粒與相同濃度的硫酸反應(yīng)，在相同的時(shí)間內(nèi)比較生成氫氣的體積．
（6）影響鋅與硫酸的反應(yīng)快慢因素還有很多，例如溫度等．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是：在不同的溫度下，利用相同形狀的鋅與同濃度的硫酸反應(yīng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，比較生成氫氣的體積．
故答案為：（1）B；（2）b，通過測(cè)定水的體積測(cè)出生成氫氣的體積；（3）純鋅與硫酸反應(yīng)時(shí)．質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的反應(yīng)的較快；（4）①②；（5）將鋅片與鋅粒與相同濃度的硫酸反應(yīng)，在相同的時(shí)間內(nèi)比較生成氫氣的體積．（6）溫度．在不同的溫度下，利用相同形狀的鋅與同濃度的硫酸反應(yīng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，比較生成氫氣的體積．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了廢電池的物質(zhì)的回收及有關(guān)氫氣的制取的探究，知識(shí)點(diǎn)較多，屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本實(shí)驗(yàn)技能的考查，要求在平時(shí)的學(xué)習(xí)中要注意掌握常見的化學(xué)操作及其原理，熟練運(yùn)用．