化學(xué)興趣小組的同學(xué)用鋅和稀硫酸進行實驗制取氫氣,發(fā)現(xiàn)不同組同學(xué)實驗時反應(yīng)速率有些差異。于是興趣小組的同學(xué)們一起對“鋅與硫酸反應(yīng)速率的影響因素”進行探究,并利用下圖裝置收集產(chǎn)生的氫氣。
【查閱資料】圓粒狀鋅的直徑通常為3-4毫米,粉末狀鋅的直徑通常為0.3~0.5毫米。
【作出猜想】同學(xué)們推測影響“鋅與硫酸反應(yīng)速率的影響因素”:
甲同學(xué):溫度;
乙同學(xué):硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)(即濃度);
丙同學(xué):
鋅的顆粒大小
鋅的顆粒大小
。
【進行實驗】同學(xué)們一起設(shè)計了如下實驗方案進行實驗。
編號 |
溫度/℃ |
硫酸體積 |
硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù) |
鋅的形狀 |
鋅的質(zhì)量/g |
收集30mL氫氣 |
1 |
20 |
20 |
10% |
圓粒狀 |
1 |
170 |
2 |
30 |
20 |
10% |
圓粒狀 |
1 |
134 |
3 |
40 |
20 |
10% |
圓粒狀 |
1 |
107 |
4 |
20 |
20 |
10% |
粉末狀 |
1 |
47 |
5 |
20 |
20 |
20% |
圓粒狀 |
1 |
88 |
6 |
20 |
20 |
20% |
粉末狀 |
1 |
26 |
【解釋與結(jié)論】
(1)鋅與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
。
(2)能用排水法收集氫氣的原因是氫氣
難
難
(填“易”或“難”)溶于水。
(3)實驗1、2、3的目的是探究
甲
甲
同學(xué)的猜想。
(4)欲得出“其他條件相同時,硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大,鋅與硫酸反應(yīng)的速率越快”的結(jié)論,需要對比實
驗
1、5或4、6
1、5或4、6
(填編號)。
(5)通過對比實驗5和實驗6,得出的結(jié)論是
鋅顆粒越小,反應(yīng)速率越快
鋅顆粒越小,反應(yīng)速率越快
。
【反思與評價】
(6)實驗室制取氫氣時,通常使用鋅粒而不用鋅粉的原因為
鋅粉反應(yīng)速率過快不利于收集
鋅粉反應(yīng)速率過快不利于收集
。
(7)將6.5g鋅與100g19.6%的硫酸充分反應(yīng),可得到氫氣
2.2
2.2
L(氫氣密度為0.09g/L,精確到0.1L)