Question

11．在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，小麗對(duì)“鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素”進(jìn)行了如下探究．
【提出問題】鋅與硫酸反應(yīng)的快慢受哪些因素的影響呢？
【猜想與假設(shè)】a、可能與硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；
           b、可能與鋅的表面積有關(guān)；
           c、…
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】
若要驗(yàn)證與稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)方案填寫在下表中．
提示：鋅和稀硫酸的反應(yīng)速度比較快，很難通過觀察氣泡的產(chǎn)生速度準(zhǔn)確判斷與稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系．所以不建議用這種方法辨別之．

觀察或測(cè)定的量	需要控制的實(shí)驗(yàn)條件	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論

【收集證據(jù)】下表是小麗用1g鋅粒和20mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的稀硫酸進(jìn)行試驗(yàn)的詳細(xì)數(shù)據(jù)

時(shí)間	1分鐘	2分鐘	3分鐘	4分鐘	5分鐘	6分鐘
H2的體積	3.1mL	19.8mL	28.6mL	35.2mL	41.0mL	45.8mL

請(qǐng)?jiān)谙旅娴闹苯亲鴺?biāo)系中，繪制出氫氣的體積隨時(shí)間變化而變化的曲線．（要求：需標(biāo)示出橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所表示的變量及刻度）

請(qǐng)解釋反應(yīng)3分鐘以后，速度變慢的原因：3分鐘后，隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，反應(yīng)速度又逐漸減慢．

Answer 1

分析 【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】通過不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸或不同形狀的鋅的產(chǎn)生氫氣的快慢得出結(jié)論．
【收集證據(jù)】根據(jù)表格的數(shù)據(jù)總結(jié)產(chǎn)生的氫氣與時(shí)間的關(guān)系；

解答 解：
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】如設(shè)計(jì)溫度對(duì)反應(yīng)快慢的影響，具體的操作為：取質(zhì)量相等的鋅粒分別放入兩只試管中，然后分別加入溫度不同，體積和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸，測(cè)量收集等體積的氫氣所需要的時(shí)間．（只要有控制變量的意識(shí)即可）．
涉及方案如下：

觀察或測(cè)定的量	需要控制的實(shí)驗(yàn)條件	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論
產(chǎn)生氫氣的體積	初始溫度，鋅粒的大小和數(shù)目，稀硫酸的體積（足量），反應(yīng)的時(shí)間	室溫下，取兩支試管分別加入大小相同、數(shù)目相同的鋅粒，分別向兩支試管中加入等體積、不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀硫酸，分別測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的總體積	相同時(shí)間內(nèi)，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的稀硫酸產(chǎn)生的氫氣多，稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)的速度就越快

氫氣的體積隨時(shí)間變化而變化的曲線為：

從表格可以看出反應(yīng)由慢到快然后逐漸減慢；因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)放出熱量，反應(yīng)速度加快，但隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，反應(yīng)速度又逐漸減慢；
答案：

觀察或測(cè)定的量	需要控制的實(shí)驗(yàn)條件	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論
產(chǎn)生氫氣的體積	初始溫度，鋅粒的大小和數(shù)目，稀硫酸的體積（足量），反應(yīng)的時(shí)間	室溫下，取兩支試管分別加入大小相同、數(shù)目相同的鋅粒，分別向兩支試管中加入等體積、不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀硫酸，分別測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的總體積	相同時(shí)間內(nèi)，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的稀硫酸產(chǎn)生的氫氣多，稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)的速度就越快

3分鐘后，隨著硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小，反應(yīng)速度又逐漸減慢；

點(diǎn)評(píng) 本題以影響產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)速率為實(shí)驗(yàn)探究的形式考查了反應(yīng)物濃度、顆粒的大小、反應(yīng)溫度等因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，注意控制變量的運(yùn)用．