课堂上、课本上存在着很多值得深入研究的问题,请跟着老师的问题进行探究。
(1)老师演示了下列实验:取一小片锌,打磨干净,置于试管中,加入10.0mL 1.0mol/L的稀硫酸,让同学们观察,并描述现象。
甲同学说:锌片快速溶解,溶液中冒出大量气泡;
乙同学说:锌片缓慢溶解,溶液中冒出气泡;
围绕着实验现象,老师提了几个问题,请你完成老师的问题。
①锌和硫酸反应到底是“快”还是“慢”呢?老师提出了一种衡量锌和硫酸反应快慢的物理量,化学反应速率v,请填写下表空白处。
| 化学反应速率定义 | 反应速率表达式 | 单位 |
方法1 | 单位时间(s)内收集到室温下氢气的体积(mL) | v(H2)= | mL/s |
方法2 | _____ | _____ | g/s |
方法3 | _____ | v(H+)= | _____ |
方法4 | 单位时间(s)内溶液中Zn2+摩尔浓度的改变量(mol/L) | _____ | _____ |
②老师改进了装置,把一定量的锌和足量某浓度稀硫酸溶液反应(装置图1),得如下数据(下列气体体积已经折算为0℃,10
5pa对应的气体体积)
时间/秒 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
氢气体积/ml | 0 | 5.6 | 16.8 | 50.4 | 72.8 | 90.2 | 101.5 |
反应最快的时间是
_____;这段时间内用金属锌表示反应快慢:v(Zn)=
_____g/s。

③在同实验条件下,老师又进一步分别用等质量的Mg、Zn、Fe和足量的等体积等浓度硫酸反应绘制了图2(纵坐标为氢气体积,横坐标为反应时间),则甲曲线代表金属
_____,丙曲线代表金属
_____。
(2)影响反应速率的因素有很多,老师又布置了一道作业题:设计下列实验,对比分析影响双氧水分解速率的因素。
| 双氧水浓度 | 双氧水体积 | 反应温度 | 催化剂及用量 | 补加蒸馏水 |
实验1 | 10% | 20.0mL | 25℃ | MnO2固体1.0g | xmL |
实验2 | 10% | 20.0mL | 25℃ | CuCl2溶液2.0mL | ymL |
实验3 | 10% | 20.0mL | 25℃ | FeCl3溶液4.0mL | 0mL |
实验4 | 10% | 10.0mL | 25℃ | FeCl3溶液4.0mL | zmL |
实验5 | 10% | 10.0mL | 30℃ | FeCl3溶液4.0mL | zmL |
已如,MnO
2,Fe
3+、Cu
2+都可以作为双氧水分解的催化剂。
①如果以生成的氧气作为观测对象,可以通过测定
_____,来定量比较双氧水在上述条件下的反应速率。
②请写出实验3的化学方程式
_____,实验1、实验2、实验3是在相同的反应条件下研究MnO
2,Fe
3+、Cu
2+对双氧水分解速率的影响,则x=
_____,y=
_____。
③实验3和实验4实验研究在相同反应条件下双氧水浓度对分解速率的影响,则z=
_____,实验4和实验5的实验目的是
_____。