【題目】已知鋅與稀鹽酸反應(yīng)放熱,某學(xué)生為了探究反應(yīng)過程中的速率變化,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣。所用稀鹽酸濃度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1兩種濃度,每次實(shí)驗(yàn)稀鹽酸的用量為25.00mL,鋅有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格,用量為6.50g。實(shí)驗(yàn)溫度為298K、308K。
(1)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(填寫表格中空白項(xiàng)),并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào):
編號(hào) | T/K | 鋅規(guī)格 | 鹽酸濃度/mol·L-1 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> |
① | 298 | 粗顆粒 | 2.00 | (Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究鹽酸濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響; (Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和___探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響; (Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和___探究鋅規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響。 |
② | 298 | 粗顆粒 | 1.00 | |
③ | 308 | 粗顆粒 | 2.00 | |
④ | 298 | 細(xì)顆粒 | 2.00 |
(2)實(shí)驗(yàn)①記錄如下(換算成標(biāo)況):
時(shí)間(s) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
氫氣體積(mL) | 16.8 | 39.2 | 67.2 | 224 | 420 | 492.8 | 520.8 | 543.2 | 554.4 | 560 |
①計(jì)算在30s~40s范圍內(nèi)鹽酸的平均反應(yīng)速率ν(HCl)=___(忽略溶液體積變化)。
②反應(yīng)速率最大的時(shí)間段(如0s~10s......)為___,可能原因是___。
③反應(yīng)速率最小的時(shí)間段為___,可能原因是___。
(3)另一學(xué)生也做同樣的實(shí)驗(yàn),由于反應(yīng)太快,測(cè)量氫氣的體積時(shí)不好控制,他就事先在鹽酸溶液中分別加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率,在不影響產(chǎn)生H2氣體總量的情況下,你認(rèn)為他上述做法中可行的是___(填相應(yīng)字母);
A.蒸餾水 B.NaNO3溶液 C.NaCl溶液 D.CuSO4溶液 E.Na2CO3
(4)某化學(xué)研究小組的同學(xué)為比較Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問題:
①定性如圖甲可通過觀察___,定性比較得出結(jié)論。甲同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是___。受甲同學(xué)的啟發(fā)乙同學(xué)提出了另一種方案,你猜想乙同學(xué)的方案是___;
②定量如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是___。
【答案】③ ④ 0.056 mol·L-1·s-1 40s~50s 從反應(yīng)放熱角度回答皆可 90s~100s 從鹽酸濃度降低角度回答皆可 C 反應(yīng)產(chǎn)生氣泡快慢或反應(yīng)完成的先后或試管壁的冷熱程度 控制陰離子相同,排除陰離子不同造成的干擾 通過活塞的移動(dòng)觀察,相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體量的多少 收集40mL氣體所需要的時(shí)間
【解析】
(1)探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響,則固體的表面積以及鹽酸的濃度應(yīng)該是一樣的,所以實(shí)驗(yàn)①和③作為對(duì)照;探究鋅規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響,要求實(shí)驗(yàn)溫度以及鹽酸的濃度是相等的,所以實(shí)驗(yàn)①和④作為對(duì)照;
(2)①在30-40s范圍內(nèi)生成氫氣的物質(zhì)的量為==0.007mol,則消耗鹽酸的物質(zhì)的量是0.014mol,其濃度是0.014mol÷0.025L=0.56mol/L,所以在30-40s范圍內(nèi)鹽酸的平均反應(yīng)速率v(HCl)=0.56mol/L÷10s=0.056mol/(L·s);
②根據(jù)相同時(shí)間段內(nèi),產(chǎn)生的氫氣的體積越大,可以確定反應(yīng)速率越快,所以反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是40~50s,可能原因是反應(yīng)放熱,溫度高,反應(yīng)速率快;
③根據(jù)相等時(shí)間段內(nèi),產(chǎn)生的氫氣的體積越小,可以確定反應(yīng)速率越慢,所以反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是90~100s,可能原因是反應(yīng)進(jìn)行過程中,鹽酸濃度減小,反應(yīng)速率慢;
(3)在鹽酸中加入蒸餾水,氫離子濃度降低,反應(yīng)速率減小,但產(chǎn)生的氫氣量不變,A錯(cuò)誤;在鹽酸中加入加入NaNO3溶液相當(dāng)于是硝酸,不能產(chǎn)生氫氣,B錯(cuò)誤;NaCl溶液相當(dāng)于將鹽酸稀釋,鹽酸中氫離子濃度減小,所以速率減慢,C正確;在反應(yīng)中加入硫酸銅,則金屬鋅會(huì)置換出金屬銅,形成Cu、Zn、鹽酸原電池,會(huì)加快反應(yīng)速率,D錯(cuò)誤;在鹽酸中加入碳酸鈉與鹽酸發(fā)生反應(yīng),氫離子濃度降低,反應(yīng)速率減小,但產(chǎn)生的氫氣體積也減小,E錯(cuò)誤,故答案為C;
(4)①定性該反應(yīng)中產(chǎn)生氣體,所以可根據(jù)生成氣泡的快慢判斷。由于陰離子也可能會(huì)對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響,所以將FeCl3改為Fe2(SO4)3可以控制陰離子相同,排除陰離子不同造成的干擾;同時(shí),如利用乙圖裝置,通過測(cè)量相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的量也可達(dá)到判斷催化效果;
②定量該反應(yīng)是通過生成氣體的反應(yīng)速率分析判斷的,所以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式可知,需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是產(chǎn)生40ml氣體所需要的時(shí)間。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在2L密閉容器中把4molA和2molB混合,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g)。2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成1.6molC,又測(cè)得反應(yīng)速率v(D)=0.2mol/(L·min)。則下列說法正確的是( )
A.z=4
B.B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率是20%
C.A的平衡濃度是1.6mol/L
D.平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是原來的
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)①寫出漂白粉的有效成分的化學(xué)式_____;
②用系統(tǒng)命名法給有機(jī)物CH3CH(CH3)2命名________。
(2)①寫出碳與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式______;
②寫出乙醇與金屬鈉反應(yīng)的方程式_______。
(3)H2O2和Fe3+都具有氧化性,氧化性強(qiáng)弱關(guān)系為H2O2____Fe3+(填“>”“<”或“=”),用有關(guān)的離子反應(yīng)方程式證明以上結(jié)論____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I.用相應(yīng)的方程式解釋:
(1)NaHSO3溶液顯酸性:___________________
(2)NaHCO3溶液顯堿性:____________________
(3)NH4Cl溶液顯酸性:______________________
(4)明礬[KAl(SO4)2]凈水:___________________
(5)FeCl3溶液蒸干得到Fe2O3固體:____________(第一步反應(yīng))
II.向2份0.1mol/LCH3COONa溶液中分別加入少量NH4NO3、Na2CO3固體(忽略溶液體積變化),則CH3COO-濃度的變化依次為_______、______(填“減小”、“增大”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】深埋在潮濕土壤中的鐵管道,在硫酸鹽還原菌(一種厭氧微生物)的作用下,能被硫酸根離子腐蝕,其電化學(xué)腐蝕原理如圖所示。下列與此原理有關(guān)的說法錯(cuò)誤的是
A.負(fù)極反應(yīng)為SO42-+5H2O+8e-=HS-+9OH-
B.輸送暖氣的管道不易發(fā)牛此類腐蝕
C.這種情況下,Fe腐蝕的最終產(chǎn)物為FeO或Fe(OH)2
D.管道上刷富鋅油漆可以延緩管道的腐蝕
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用惰性電極電解法制備硼酸[H3BO3或B(OH) 3]的工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子和陰離子通過)。下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 陰極與陽極產(chǎn)生的氣體體積比為1:2 B. b極的電極反應(yīng)式為2H2O-2eˉ=O2↑+4H+
C. 產(chǎn)品室中發(fā)生的反應(yīng)是B(OH)3+OHˉ=B(OH)4ˉ D. 每增加1 mol H3BO3產(chǎn)品,NaOH溶液增重22g
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:①鉛蓄電池總反應(yīng)為: Pb(s) + PbO2(s) + 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l)
②電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。
下列關(guān)于電池的敘述正確的是
A.充電電池的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng)
B.鉛蓄電池可以無限制地反復(fù)放電、充電,不會(huì)造成環(huán)境污染
C.鉛蓄電池比鋰電池的理論比能量高
D.鉛蓄電池正極電極反應(yīng)為:PbO2 +4H+ +2e— = Pb2+ +2H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求回答下列問題。
下列物質(zhì)組別中①互為同位素的是___(填組別選項(xiàng),下同);②互為同素異形體的是___;③互為同分異構(gòu)體的是___;④屬于同一物質(zhì)的是___;⑤屬于同系物的是___。
A.冰與水B.H2、D2、T2C.O2與O3D.K與KE.CH3—CH2—CH2—CH3與F.與G.甲烷和庚烷
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于價(jià)電子構(gòu)型為3s23p4的粒子描述正確的是( 。
A. 它的元素符號(hào)為O
B. 它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4
C. 它可與H2生成固態(tài)化合物
D. 其基態(tài)電子排布圖為:
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