Question

某課題組研究鋅與稀硫酸的反應(yīng)速率及影響因素，實驗裝置如圖1所示．
已知：①可選用試劑及規(guī)格：純鋅、粗鋅（含銅雜質(zhì)）、1mol/L硫酸、2mol/L硫酸 ②反應(yīng)溫度：25℃、35℃．請完成下列填空：
（1）盛裝稀硫酸溶液的儀器名稱是

 

．
（2）可用不同物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率，該組設(shè)計了如下表格，請補充完成表格中的空白．

編號	反應(yīng)速率表達(dá)式的定義	反應(yīng)速率表達(dá)式	反應(yīng)速率單位
①	單位時間內(nèi)Zn2+物質(zhì)的量濃度的增加量	v（Zn2+）= △c(Zn2+) △t	mol/（L?min）
②

（3）該組對“影響反應(yīng)速率的因素”進(jìn)行了探究，設(shè)計如下系列實驗，請?zhí)畛浔砀裰械目瞻祝?br />

編號	鋅的形狀	鋅的規(guī)格	硫酸的濃度	反應(yīng)溫度	實驗設(shè)計的目的
①	塊狀	純鋅	1mol/L	25℃	Ⅰ．實驗①和②研究   對反應(yīng)速率的影響； Ⅱ．實驗②和③研究   對反應(yīng)速率的影響 Ⅲ．實驗③和④研究   對反應(yīng)速率的影響； Ⅳ．實驗④和⑤研究   對反應(yīng)速率的影響
②	顆粒狀	純鋅	1mol/L	25℃
③	顆粒狀	純鋅		25℃
④	顆粒狀		2mol/L	25℃
⑤	顆粒狀	粗鋅	2mol/L	35℃
…

（4）該組同學(xué)用足量鋅與2mol/L硫酸反應(yīng)，測得產(chǎn)生氫氣體積與時間關(guān)系如圖2所示，則該反應(yīng)平均反應(yīng)速率最快的時段是

 

（填序號），該反應(yīng)時段內(nèi)速率最快的原因可能是

 

．
①0-1min時段內(nèi)   ②1-4min時段內(nèi)   ③4-6min時段內(nèi)
（5）通過以上探究，該課題組還得出以下結(jié)論：在其它條件不變時，粗鋅與稀硫酸反應(yīng)比純鋅要快．分析原因是粗鋅中含雜質(zhì)銅，在稀硫酸中發(fā)生了原電池反應(yīng)．請寫出發(fā)生原電池時的電極反應(yīng)式：
負(fù)極：

 

；正極：

 

；電池總反應(yīng)式：

 

．

Answer 1

考點：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）該實驗中用分液漏斗盛裝稀硫酸；
（2）比照①，該實驗也可以用反應(yīng)物濃度的減少量來表示化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）對比試驗，找出不同點進(jìn)行分析；
（4）由圖可知，該曲線的斜率越大，產(chǎn)生氫氣的速率越快；Zn與稀硫酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故反應(yīng)速率最快與反應(yīng)體系的溫度有關(guān)；
（5）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)．

解答： 解：（1）該實驗中用分液漏斗盛裝稀硫酸，故答案為：分液漏斗；
（2）比照①，該實驗也可以用反應(yīng)物濃度的減少量來表示化學(xué)反應(yīng)速率，
故答案為：單位時間內(nèi)稀硫酸物質(zhì)的量濃度的減少量；v（H₂SO₄）=

△c(H2SO4)

△t

；mol/（L?min）；
（3）Ⅰ．實驗①和②鋅的表面積不同；Ⅱ．實驗②和③硫酸的濃度不同；Ⅲ．實驗③和④研究鋅的純度不同；Ⅳ．實驗④和⑤溫度不同，
故答案為：鋅的表面積；硫酸的濃度；鋅的純度；溫度；
（4）由圖可知，該曲線的斜率越大，產(chǎn)生氫氣的速率越快；Zn與稀硫酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，故反應(yīng)速率最快與反應(yīng)體系的溫度有關(guān)，故答案為：②；因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時溫度高，反應(yīng)速率加快；
（5）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為Zn-2e^-=Zn²⁺，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為Cu²⁺+2e^-=Cu，總反應(yīng)為Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；Cu²⁺+2e^-=Cu；Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu．

點評：本題考查學(xué)生影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，難度不大，但是得分不容易．