Question

某化學實驗小組的同學用下列儀器組裝兩套完全相同的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

 

，

 

連

 

．
（2）連接好裝置后的下一步操作是

 

（3）錐形瓶中發生反應的離子方程式為

 

（4）兩套裝置的分液漏斗所裝的試劑分別為1mol/L硫酸和4mol/L硫酸，該小組同學要測定并記錄的數據如下表：

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	10mL	t1	v1
4mol/L硫酸	10mL	t2	v2

該小組同學通過實驗得到的結果是：v₁小于v₂，其定量依據是

 

．
（5）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	…

請在右邊給定的坐標圖中作出v（H₂）-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：

 

．
（6）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：

 

（任寫一種）．

Answer 1

分析：（1）圖示裝置按照發生裝置、排水法測量氣體體積的順序進行連接；
（2）連接后裝置后，在裝入藥品前必須檢查裝置的氣密性是否良好，避免影響測定結果；
（3）錐形瓶中鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，據此寫出反應的離子方程式；
（4）根據濃度對反應速率的影響進行判斷t₁、t₂的大小關系；
（5）根據表中不同時間段稀硫酸的濃度可以畫出v（H₂）-t的圖象；根據該反應為放熱反應及溫度對反應速率的影響進行判斷；
（6）還可以通過測定相同時間內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：cbd；
（2）先連接裝置，在裝入藥品前需要檢查裝置的氣密性，否則若氣密性較差會影響測定結果，
故答案為：檢查裝置的氣密性；
（3）錐形瓶中稀硫酸與金屬鋅發生反應生成氫氣，反應的離子方程式為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H²↑，
故答案為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H²↑；
（4）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；
（5）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；

（6）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：相同時間內測定生成H₂的體積（或相同時間內測定Zn的質量）（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，并能夠對實驗方案的合理性進行正確評價．