Question

8．某化學實驗小組的同學用下列儀器組裝兩套完全相同的如圖1裝置定量探究濃度對反應速率的影響．
（1）為達到本實驗目的其裝置連接順序為：a連c，b連d．
（2）實驗開始后，錐形瓶中發(fā)生反應的離子方程式為Zn+2H⁺═Zn²⁺+H₂↑．
（3）兩套裝置的分液漏斗所裝的試劑分別為1mol/L硫酸溶液和4mol/L硫酸溶液，該小組同學要測定并記錄的數(shù)據(jù)如下表：

加入的試劑	H2的體積（相同條件下）	反應時間	反應速率
1mol/L硫酸溶液	10mL	t1	v1
4mol/L硫酸溶液	10mL	t2	v2

該小組同學通過實驗得到的結(jié)果是：v₁小于v₂，其定量依據(jù)是t₁＞t₂．
（4）另有一組同學測定了每隔一分鐘，錐形瓶中硫酸的濃度，記錄結(jié)果如下：

時間（min）	0	1	2	3	4	5	6	7	8
硫酸濃度（mol/L）	4.0	3.8	3.5	3.1	2.6	2.2	1.9	1.8	…

請在下面給定的坐標圖2中作出v（Zn²⁺）-t的圖象．
請解釋0到4mim時該化學反應速率隨時間變化的原因：該反應為放熱反應，隨反應的進行，溫度不斷升高，所以反應速率不斷加快．
（5）除上述實驗方案可定量測定該反應的化學反應速率外，還可能有的實驗測定方案有：相同時間內(nèi)測定生成H₂的體積；相同時間內(nèi)測定Zn的質(zhì)量（任寫一種）．

Answer 1

分析 （1）圖示裝置按照發(fā)生裝置、排水法測量氣體體積的順序進行連接；
（2）錐形瓶中鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，據(jù)此寫出反應的離子方程式；
（3）根據(jù)濃度對反應速率的影響進行判斷t₁、t₂的大小關系；
（4）根據(jù)表中不同時間段稀硫酸的濃度可以畫出v（H₂）-t的圖象；根據(jù)該反應為放熱反應及溫度對反應速率的影響進行判斷；
（5）還可以通過測定相同時間內(nèi)生成氫氣的體積來判斷濃度對反應速率的影響．

解答 解：（1）根據(jù)圖示裝置可知，實驗目的是通過排水法測定生成氫氣體積，其中集氣瓶中的導管應該為短進長出法，所以導管連接順序為：a→c→b→d，
故答案為：c；b；d；
（2）錐形瓶中稀硫酸與金屬鋅發(fā)生反應生成氫氣，反應的離子方程式為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H²↑，故答案為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H²↑；
（3）其它條件相同時，稀硫酸的濃度越大，反應速率越快，收集相同體積的氫氣需要的時間越短，所以t₁＞t₂，故答案為：t₁＞t₂；
（4）由表中時間與稀硫酸的濃度關系可以畫出v（H₂）-t的圖象為：；由于該反應為放熱反應，隨反應的進行，溫度不斷升高，所以反應速率不斷加快，
故答案為：；該反應為放熱反應，隨反應的進行，溫度不斷升高，所以反應速率不斷加快；

（5）除上述實驗方案可定量測定該反應的化學反應速率外，還可以通過測定相同時間內(nèi)測定生成H₂的體積進行判斷濃度對反應速率的影響，
故答案為：相同時間內(nèi)測定生成H₂的體積（或相同時間內(nèi)測定Zn的質(zhì)量）（其他合理答案均可）．

點評 本題考查了探究濃度對反應速率的影響的方法，題目難度中等，注意明確難度對化學反應速率的影響，要求學生能夠合理設計出探究濃度對反應速率影響的實驗方案，并能夠?qū)�實驗方案的合理性進行正確評價．