Question

6．某學(xué)生為了探究鐵與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化，他在100mL稀鹽酸中加入足量的鐵粉，用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣，實(shí)驗(yàn)記錄如表（累計(jì)值）：

時(shí)間（min）	1	2	3	4	5
氫氣體積（mL）	50	120	232	290	310

（氣體體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定的體積）
（1）哪一時(shí)間段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反應(yīng)速率最大2～3 min，原因是因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率增大
（2）哪一段時(shí)段的反應(yīng)速率最小4～5 min，原因是鹽酸濃度太小，使反應(yīng)減慢
（3）如果反應(yīng)太激烈，為了減緩反應(yīng)速率而又不影響產(chǎn)生氫氣的量，他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液，你認(rèn)為可行的是（填編號(hào)）AE
A．蒸餾水   B．NaOH溶液    C．Na₂CO₃溶液    D．CuSO₄溶液  E．NaCl溶液
（4）2～3分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來(lái)表示的該反應(yīng)速率為0.1 mol/（L•min）．

Answer 1

分析 （1）和（2）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時(shí)間段中，產(chǎn)生氣體的體積分別為50mL、70mL、112mL、68mL、20mL，生成氣體體積越大的時(shí)間段，反應(yīng)速率越大，結(jié)合溫度、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響分析；
（3）為了減緩反應(yīng)速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量，可降低H⁺濃度，但不能影響H⁺的物質(zhì)的量；
（4）計(jì)算出氫氣的體積，根據(jù)2HCl～H₂，計(jì)算消耗鹽酸的物質(zhì)的量，計(jì)算濃度的變化，根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)速率．

解答 解：（1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min時(shí)間段中，產(chǎn)生氣體的體積分別為50mL、70mL、112mL、68mL、20mL，由此可知反應(yīng)速率最大的時(shí)間段為2～3 min；
故答案為：2～3 min；因反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率增大；
（2）反應(yīng)速率最小的時(shí)間段是4～5min時(shí)間段，此時(shí)溫度雖然較高，但H⁺濃度小，
故答案為：4～5 min；鹽酸濃度太小，使反應(yīng)減慢；
（3）A．加入蒸餾水，H⁺濃度減小，反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，故A正確；
B．NaOH溶液，氫離子的物質(zhì)的量減少，反應(yīng)速率減小且減少產(chǎn)生氫氣的量，故B錯(cuò)誤；
C．加入Na₂CO₃溶液，生成CO₂氣體，影響生成氫氣的量，故C錯(cuò)誤；
D．加入CuSO₄溶液，Zn置換出Cu反應(yīng)速度增大，但影響生成氫氣的量，故D錯(cuò)誤；
E．加入NaCl溶液，H⁺濃度減小，反應(yīng)速率減小且不減少產(chǎn)生氫氣的量，故E正確；
故答案為：AE；
（4）在2～3min時(shí)間段內(nèi)，n（H₂）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，根據(jù)2HCl～H₂，計(jì)算消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol，則υ（HCl）=$\frac{\frac{0.01mol}{0.1L}}{1min}$=0.1 mol/（L•min），
故答案為：0.1 mol/（L•min）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)速率的探究，難度中等．要注意根據(jù)把握影響反應(yīng)速率的因素，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵．