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金属锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学课外小组的同学对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。
【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢?
【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。
【设计并实验】小组同学用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。

实验编号
硫酸的质量分数
(均取20mL)
锌的形状
(均取1g)
氢气的体积(mL)
(均收集3分钟)
①  
20%
锌粒
31.7
②  
20%
锌片
50.9
③  
30%
锌粒
61.7
④  
30%
锌片
79.9
(1)小组同学用右图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用是       ,氢气应从        (填e或f或g)管通入。(已知:氢气难溶于水)
【收集证据】
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响,应选择的实验编号是       
【得出结论】
(3)结论是                             
【评价与反思】
(4)下表是小组同学第①组实验的详细数据。
时段(均为1分钟)
第1分钟
第2分钟
第3分钟
第4分钟
第5分钟
第6分钟
H2的体积
3.1mL
16.7mL
11.9mL
9.6mL
7.6mL
6.0mL
请描述锌与硫酸反应快慢的变化           ,并解释第二分钟以后变化的原因      
(5)锌与硫酸反应的快慢可能还受温度因素的影响,请设计实验验证               
(1) 根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积     e 
(2) ①③或②④ 
(3) 硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快 
(4)由慢到快然后逐渐减慢    因为随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小
(5)取质量形状相等的锌粒分别放入两只试管中,然后分别加入温度不同,体积和溶质质量分数相同的稀硫酸,测量收集等体积的氢气所需要的时间

试题分析:
(1)比较锌与硫酸反应的快慢主要通过比较产生氢气的体积来比较,那么可根据进入量筒中水的体积,判断生成氢气的体积;
(2)要比较不同质量分数的硫酸对反应快慢的影响应采用控制变量法,即只有一个变量,气体是因素要完全相同;
通过①③或②④的比较可知:硫酸的质量分数越大,反应速率越快或锌与硫酸的接触面积越大,反应速率越快;
通过表格可发现锌与硫酸反应由慢到快然后逐渐减慢,第二分钟以后由于随着反应的进行,硫酸被消耗,硫酸溶质质量分数变小,故反应速率变慢。
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

在实验室配制石灰水时,小明同学将两药匙熟石灰样品放入小烧杯中,向其中加入一定量的蒸馏水,充分搅拌后发现烧杯底部仍有不溶性的固体,于是他认为熟石灰样品已经变质。小艳同学不同意他的判断,你认为小艳同学的理由是                                      。针对该熟石灰样品的成分同学们展开了讨论,请你参与讨论并完成实验报告。
【提出问题】熟石灰样品的主要成分是什么?
【作出猜想】甲同学猜想是Ca(OH)2;
乙同学猜想是CaCO3;
你认为是                     
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想:
实验步骤
实验现象
实验结论
(1)取少量的熟石灰样品于烧杯中,加适量的水充分溶解后过滤。
向滤液中加入适量的     溶液;
(2)向滤出固体中加入适量         。
 
 (1)                    
 
                    
 
 (2)                  。
猜想正确
 

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

科学家提出工业生产回收利用空气中CO2的构想:把空气吹入饱和碳酸钠溶液中,溶液可吸收CO2生成碳酸氢钠;加热碳酸氢钠固体又分解放出CO2;在合成塔内CO2与氢气反应生成甲醇(CH3OH)和水。简要的生产流程如下图所示:

[资料卡片] 碳酸氢钠分解温度是270℃,碳酸钠在856℃熔化,但还未达到分解温度。
请回答下列问题:
(1)吸收池中发生了化合反应,化学方程式为                                
(2)回收利用空气中的CO2,降低大气中CO2浓度,有利于减缓              
(3)合成塔中发生反应的化学方程式为                                
(4)该流程中能循环利用的物质是                          (填化学式)。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

合金在生活中应用十分广泛。已知某合金粉末除含金属铝外,还含有铁、铜中的一种或两种。小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时,误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中,他惊奇的发现有无色气体放出,注射器活塞向右移动。

【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗?
【查阅资料】
(1)铝能与氢氧化钠溶液反应,铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应。
(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑(其中,NaAlO2溶于水,溶液呈无色)
【进行猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁;
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有            
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜。
【实验探究】下列实验(见下表)仅供选用的试剂:20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液。
实验记录:
实验步骤
实验现象
结论
①取一定量的合金粉末,加过量的       ,充分反应后过滤,滤渣备用
粉末部分溶解,并有无色气体放出,形成无色溶液
合金中一定含有  
②取步骤①所得滤渣,加过量       ,充分反应
滤渣部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈浅绿色
合金中一定含有  
 
【得出结论】猜想3成立。
【拓展】下列可用于小明验证铝、铁、铜三种金属的活动性强弱的一组药品是      
A.Fe、Cu、Al(NO33溶液              B.Al、Fe、Cu、稀盐酸
C.Al 、Cu、FeSO4溶液                  D.Cu、Al(NO33溶液、FeSO4溶液

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。
实验1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵

查阅资料:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图1所示。
(1)操作1和操作2的名称都是___________,该操作中玻璃棒的作用是__________。
(2)灼烧滤渣l的目的是____________________________
实验2利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
(3)用锌和稀硫酸制取氢气。己知氢气密度比空气小且难溶于水,提供装置如图2。
①应选择:发生装置为____(填编号),排空气法收集装置为____(填编号)。
②若用排水法收集并测定气体的体积,气体从装置B导管口接____(填“a”或“b”) 进;选用仪器F测量排出水的体积,仪器F名称是___________________。
(4)探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中,用前10min内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同,进行下表四组实验,获得数据如下表。
验实号编
试 剂
前 10min 内产生的氢气体积(mL)
不同纯度的锌
不同体积和浓度的稀硫酸
 
a
纯锌
30mL 30%
564.3
b
含杂质的锌
30mL 30%
634.7
c
纯锌
30mL 20%
449.3
d
纯锌
40mL 30%
602.8
 
①比较实验a和实验b,可以得到的结论是__                  __。
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响,需比较实验___ _和实验____(填编号).
③控制其他条件相同,需控制的条件是__               __(列举一种条件即可)。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

某化学兴趣小组根据下列转化关系在实验室中模拟炼铁,并对产物成分进行探究。

(1)炼铁的原理是     (用化学方程式表示)。
(2)经初步分析得知,无色气体A不含有单质,黑色粉末B的成分是一种或两种单质。上述转化关系中,生成一氧化碳的化学方程式是     
(3)甲、乙两个兴趣小组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究。
【猜想与假设】
甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能有未反应的    
乙组认为黑色粉末的成分中存在以下两种情况:
假设一:只含有铁。假设二:含有    
【实验探究】
为验证甲组的猜想,同学们按下图所示装置进行实验(箭头表示气体流向)。

Ⅰ澄清石灰水 Ⅱ浓硫酸  Ⅲ氧化铜粉末
上述实验装置Ⅱ中浓硫酸的作用是吸收水蒸气,装置Ⅰ的作用是    ,装置Ⅲ的作用是    。当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中黑色固体变成红色后,可以确定无色气体A的成分是     
为验证乙组中假设二是否成立,请你设计实验用物理和化学两种方法完成以下探究。
实验方法
实验操作
实验现象
实验结论
物理方法
 
 
假设二成立
化学方法
 
 
假设二成立
 
【交流反思】针对甲组实验存在的缺陷,同学们一起进行了改进,解决了污染环境问题。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

如图所示装置(气密性良好),改变滴管和小烧杯中的物质可以完成多个简单实验.

(1)若滴管甲中吸有水,烧杯丙中盛有适量生石灰.将滴管甲中的水滴入烧杯丙中,可观察到气球鼓起,一段时间后装置恢复原状.利用所学化学知识解释气球鼓起的原因是                        ,烧杯丙中发生反应的化学方程式为                                        
(2)若烧杯丁中盛有适量锌粒,将滴管乙中的液体滴入烧杯丁中,烧杯丁中有气泡生成,气球明显鼓起,则滴管乙中所装液体是        ,烧杯丁中发生反应的化学方程式为                    
(3)若滴管甲中吸有稀硫酸,滴管乙中吸有水,烧杯丙中盛有适量小苏打,烧杯丁中盛有用石蕊溶液染成的紫色干燥纸花.该实验可用于验证使石蕊变色的物质是碳酸而不是二氧化碳.正确的操作顺序是:先                       ,观察                       ;再                     
(4)若在丙烧杯中盛有40g溶质质量分数为10%的NaOH溶液,将稀H2SO4通过滴管甲滴入烧杯丙中至恰好完全反应.求:参加反应的NaOH溶液中溶质的质量和反应生成Na2SO4的质量分别为多少克?

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

暖宝宝是一种防寒用品,如图所示,暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么?
(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色.
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中一种或几种.
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引.
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引.
【得出结论】该黑色粉末可能含有                                             
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象

取黑色粉末加足量稀硫酸
固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色

取实验①的残渣灼烧,将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
 
由实验①可知,该黑色粉末肯定含    ,肯定不含                      .写出实验①的化学反应方程式                                              
由实验②可知,该黑色粉末肯定含                         
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量.由此可见,人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例:                                              

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

葡萄糖是生命体所需能量的主要来源.
提出问题:葡萄糖燃烧的产物是CO2和H2O,由此能否推断葡萄糖是由碳元素和氢元素组成的有机物?
实验设计:为了确定葡萄糖的元素组成,某小组设计了如下实验(其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂,部分固定装置省略,假设每个装置中均吸收完全或反应完全。

小贴士
含碳元素的化合物完全燃烧生成CO2 、H2O,不完全燃烧时生成CO、CO2 和H2O
(1)装置A中浓硫酸的作用是                                          
(2)装置B处Fe2O3可能发生的化学反应的方程式为                               
方案评价:
用充有空气的储气球代替制备氧气的装置,是否更有利于实验的进行,为什么?                                                    .(填“是”或“否”及理由)
数据处理:下表是同学们填写的实验报告,请你帮助完成.
实验事实
数据分析及结论
1.8g葡萄糖完全燃烧,得到2.64g CO2和1.08g H2O
结论:葡萄糖含有                        元素
数据分析的依据是                                
 
讨论交流:上述实验装置D、E中盛放的都是NaOH固体,试分析两次使用NaOH固体的作用分别是什么?                                                                             

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