Question

【題目】金屬在日常生活、工農業生產和科學研究方面應用廣泛。

（1）某實驗小組為了探究鋅與硫酸反應快慢的影響因素，進行了如下實驗。

實驗編號	硫酸的質量分數 （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_____________________，氫氣應從_____（填e或f或g）管通入。

②要比較不同質量分數的硫酸對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號是___________。

③下表是小兵第①組實驗的詳細數據。

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的快慢的變化_________________________________________。

解釋原因_________________________________________________________。

（2）保險粉（化學式 Na2S2O4）在工農業生產中有廣泛的用途，Na2S2O4 在堿性溶液中穩定，在中性和酸性溶液中極不穩定；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Ⅰ的原理為：Zn + 2SO2 == ZnS2O4，反應Ⅱ為復分解反應，反應Ⅱ的化學方程式為______________________________________________。

②操作a的名稱為_______________________。

③濾液中含有 Na2S2O4，為使 Na2S2O4 結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的質量為_____________。

Answer 1

【答案】 根據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 反應開始放出熱量，溫度升高，反應由慢到快，隨著反應的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質質量分數變小反應減慢 (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產生的氫氣的體積的大小來比較反應速率的快慢，故使用排水法收集氫氣，可根據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要比較不同質量分數的硫酸對反應快慢的影響，那么要采用控制變量法，即硫酸的質量分數不同，其他的條件要完全相同，故應選擇的實驗編號是①③或②④；③由表格數據可知鋅與硫酸反應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放出熱量，溫度升高，反應由慢到快，隨著反應的進行，硫酸被消耗，硫酸溶質質量分數變小反應減慢；（2）①復分解反應是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物的反應。反應Ⅱ是氫氧化鈉和ZnS2O4分數復分解反應，故氫氧化鈉與ZnS2O4反應的化學方程式表示為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根據資料“Na2S2O4 在堿性溶液中穩定”，故為使 Na2S2O4 結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中鋅元素的質量= 130g，根據質量守恒定律化學反應前后元素的質量不變，故理論上能得到Zn的質量為130g。