Question

【題目】金屬在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究方面應(yīng)用廣泛。

（1）某實驗小組為了探究鋅與硫酸反應(yīng)快慢的影響因素，進行了如下實驗。

實驗編號	硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （均取20 mL）	鋅的形狀 （均取1g）	氫氣的體積（mL） （均收集3分鐘）
①	20%	鋅粒	31.7
②	20%	鋅片	50.9
③	30%	鋅粒	61.7
④	30%	鋅片	79.9

①用如圖裝置收集并測量氫氣的體積，其中量筒作用是_____________________，氫氣應(yīng)從_____（填e或f或g）管通入。

②要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，應(yīng)選擇的實驗編號是___________。

③下表是小兵第①組實驗的詳細數(shù)據(jù)。

時段（均為1分鐘）	第1分鐘	第2分鐘	第3分鐘	第4分鐘	第5分鐘	第6分鐘
H2的體積	3.1mL	16.7mL	11.9mL	9.6mL	7.6mL	6.0mL

請描述鋅與硫酸反應(yīng)的快慢的變化_________________________________________。

解釋原因_________________________________________________________。

（2）保險粉（化學(xué)式 Na2S2O4）在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途，Na2S2O4 在堿性溶液中穩(wěn)定，在中性和酸性溶液中極不穩(wěn)定；在 NaCl 存在下，Na2S2O4 在水中溶解度顯著下降。Na2S2O4 制備流程如下：

①已知反應(yīng)Ⅰ的原理為：Zn + 2SO2 == ZnS2O4，反應(yīng)Ⅱ為復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為______________________________________________。

②操作a的名稱為_______________________。

③濾液中含有 Na2S2O4，為使 Na2S2O4 結(jié)晶析出還需要加入少量 NaOH 的原因是__________________________， 加入NaCl的原因是_______________________。

④198gZn(OH)2理論上能得到Zn的質(zhì)量為_____________。

Answer 1

【答案】 根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積 f ①③或②④ 由慢到快然后逐漸減慢 反應(yīng)開始放出熱量，溫度升高，反應(yīng)由慢到快，隨著反應(yīng)的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小反應(yīng)減慢 (原因答對一個即可得分） 2NaOH + ZnS2O4 == Zn(OH)2 ↓+Na2S2O4 過濾 Na2S2O4 在堿性溶液中穩(wěn)定 降低 Na2S2O4 在水中的溶解度 130g

【解析】（1）①該實驗是通過比較相同時間內(nèi)產(chǎn)生的氫氣的體積的大小來比較反應(yīng)速率的快慢，故使用排水法收集氫氣，可根據(jù)進入量筒中水的體積，判斷生成氫氣的體積；由于水只能從e端排出，故氫氣從f端通入；②要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸對反應(yīng)快慢的影響，那么要采用控制變量法，即硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，其他的條件要完全相同，故應(yīng)選擇的實驗編號是①③或②④；③由表格數(shù)據(jù)可知鋅與硫酸反應(yīng)的快慢的變化是由慢到快然后逐漸減慢；由于鋅和稀硫酸反應(yīng)放出熱量，溫度升高，反應(yīng)由慢到快，隨著反應(yīng)的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小反應(yīng)減慢；（2）①復(fù)分解反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物的反應(yīng)。反應(yīng)Ⅱ是氫氧化鈉和ZnS2O4分?jǐn)?shù)復(fù)分解反應(yīng)，故氫氧化鈉與ZnS2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為2NaOH + ZnS2O4 == Zn(OH)2 ↓+Na2S2O4 ；②通過操作a分別得到了固體和溶液，故該操作是過濾；③根據(jù)資料“Na2S2O4 在堿性溶液中穩(wěn)定”，故為使 Na2S2O4 結(jié)晶析出還需要加入少量 NaOH；在 NaCl 存在下，Na2S2O4 在水中溶解度顯著下降，故加入NaCl的原因是降低 Na2S2O4 在水中的溶解度，以便得到更多的晶體；④198gZn(OH)2中鋅元素的質(zhì)量= 130g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，故理論上能得到Zn的質(zhì)量為130g。