题目内容

如图所示是依据一次用足量的Zn和稀硫酸反应的实验数据绘制的曲线.横坐标表示时间,纵坐标表示产生氢气的体积.请仔细观察图中曲线,并回答下列问题.
(1)O--A曲线上升较慢,A--B段曲线上升较快,说明了什么问题?请解释其原因.
(2)B--C段曲线又趋平缓,原因是什么?
(3)C--D段曲线变为平直,说明了什么?

解:(1)金属和酸的反应是放热反应,所以该反应放热,使溶液的温度升高,温度升高,该化学反应速率就会加快,所以O--A曲线上升较慢,A--B段曲线上升较快,.
(2)随着反应的进行,溶液中的氢离子浓度逐渐降低,导致反应速率逐渐减小,所以B--C段曲线又趋平缓;
(3)该反应结束后氢气的量不再增加,所以C--D段曲线变为平直;
故答案为:(1)O--A曲线上升较慢,A--B段曲线上升较快,说明了O--A反应速度较慢,A--B段反应速度较快;其原因是由于反应放出的热量使溶液温度升高而使反应速率加快了;
(2)B--C段曲线又趋平缓,反应速度趋于平缓,是因为随着反应的进行,硫酸溶液的浓度逐渐下降;
(3)C--D段曲线变为平直,说明此时反应已经结束;
分析:(1)根据金属与酸反应是放热反应,而温度的升高能加速反应的进行分析解答;
(2)从酸的溶质质量分数不断变小分析解答;
(3)从反应结束后的氢气量不再增加分析解答即可;
点评:本题考查了根据图象分析外界条件对化学反应速率的影响等知识点,难度不大;
练习册系列答案
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(2012?驻马店二模)实验是进行科学探究的重要途径.请回答有关问题:
(1)在一次实验中老师表演了“水能生火”的魔术.他向包有过氧化钠(N202)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来.小磊同学很感兴趣,他和小军进行了如下探究活动.
【提出问题】
过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?
【猜想】
①可能有一种气体和另一种物质生成.②反应过程中可能有热量放出.
【设计实验】如图所示
【实验探究】实验一:探究反应后生成的气体是什么?
①小磊猜想生成的气体可能是氢气也可能是氧气,他猜想的依据是
化学反应前后元素的种类不变
化学反应前后元素的种类不变

②小磊打开分液漏斗的活塞后看到Na2O2表面有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃.说明生成的气体是
氧气
氧气

③实验过程中还观察到U形管A端红墨水液面下降,其原因是
过氧化钠与水反应放出热量,使瓶中空气受热膨胀,压强增大
过氧化钠与水反应放出热量,使瓶中空气受热膨胀,压强增大

实验二:继续探究反应.后生成的另-种物质是什么.
①小磊取反应后的溶液于试管内,滴入酚酞试液,发现溶液变红,说明溶液呈
性.
②小军认为纯碱溶液能使酚酞变红,所以另一种物质可能是碳酸钠,小磊认为不可能,
他选用
稀盐酸
稀盐酸
试剂来验证另一物质是否是Na2CO3.通过以上探究小磊最终得到了满意的答案.
(2)工业用纯碱和熟石灰制烧碱,他们发现某烧碱中含有碳酸钠,为测其纯度小明设计的实验步骤为①在天平的托盘上放大小相同的纸片,左物右码称量20g烧碱样品;②将样品放入烧杯中,加100g水溶解;③向烧杯中滴加稀盐酸至二者恰好完全反应;④根据产生气体的质量计算烧碱的纯度.
(A)该同学设计中的错误是
把烧碱放纸上称量
把烧碱放纸上称量

(B)纠正错误后进行实验,得出恰好完全反应时用盐酸73g,反应后烧杯中剩余物的总质量为191.9g,请计算烧碱的纯度(写出计算过程).
一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学.
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应,得到CO和H2,该反应的化学方程式为
CH4+H2O
 高温 
.
 
CO+3H2
CH4+H2O
 高温 
.
 
CO+3H2
,得到的CO和H2的混合气被称为合成气,合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属.
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备,并设计实验验证合成气的还原性.
I.用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气.根据 (1)中所写的化学方程式.合成气中CO和H2的质量比为
14:3
14:3

Ⅱ.用合成气还原足量氧化铜.实验装置如图所示:

[设计实验步骤]
①连接好装置并检查气密性.
②装入药品,通人一段时间合成气.
③分别称量装置D、E的质量.
④缓缓通入合成气,加热装置C,使其充分反应.
⑤停止加热,继续通入合成气至恢复到室温.
⑥再次分别称量装置D、E的质量.
[完善实验设计]经过讨论同学们认为,装置E后还应添加一个酒精灯,并在实验步骤
(填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯).
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验,并记录了实验现象和数据:
①装置C中出现
色物质.
②称量数据如左表所示.
装置D的质量 装置E的质量
反应前 292.4g 198.2g
反应后 296.0g 201.5g
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象,认为是合成气中的CO和H2还原了CuO.
②乙同学通过对上表数据的分析,推测除了CO和H2以外,制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CH4也还原了CuO.试通过计算说明他的推测依据.
该实验生成物中碳、氢元素的质量比与一氧化碳和氢气还原氧化铜后碳、氢元素的质量比不符
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[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究.
查阅资料:甲烷具有还原性,可以还原氧化铜,生成CO2和H2O;白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色.
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①图中装置F中盛放的试剂名称是
澄清的石灰水
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②图中装置的正确连接顺序是
HGFI
HGFI
(填字母,且每套装置限用一次).

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