题目内容

(13分)某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。
实验药品:2. 0moL/L盐酸、4. 0mol/L盐酸、2 .0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸,质量和相同的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去);每次实验各种酸的用量均为50. 0mL,金属用量均为9. 0g。
(Ⅰ)甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,实验及其现象如下:
反应进程(分钟)
1
2
5
15
20
4.0mol/L盐酸
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
反应结束
2.0mol/L硫酸
无明显现象
极少量气泡
少量气泡
4.0mol/L硫酸
无明显现象
少量气泡
有比较连续的气泡
请回答:
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式                                      
(2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是               
                                                                           
(3)以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异,你认为其原因有哪些可能?请提出你的假设(说出2种可能):                                                
(Ⅱ)(1)乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验(温度控制为25℃和35℃)。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表(用量:酸均为50. 0mL、铝为9. 0g过量):
实验目的
实验
编号
温度
金属铝
形态
盐酸浓度
/mol?L-1
1. 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
2. 实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
3. 实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。

25?C
铝片
4. 0

 
 
 

 
 
 

 
 
 
 (2)右图为实验①的“H2—t”曲线图,若
上述反应浓度减少一倍,速率是原来的1/2;温
度每升高10 ℃,反速率是原来的2倍。请在
答题卡的座标中画出实验②和实验③的“H2—t”
曲线图。
(13分)(Ⅰ)(1)(2分)2Al+6H+=2Al3++3H2
(2)(2分)反应放热使溶液温度升高(1分),从而使化学反应速率加快(1分)
(3)(2分)Cl-能够促进金属铝与H+反应,或SO42-对H+与金属铝的反应起阻碍作用等。
(Ⅱ)(1)(3分)
实验编号
温度
金属铝规格
盐酸浓度/mol?L-1
赋分值

25?C
铝片
4. 0
------------------

25℃
铝片
2.0
1分

35℃
铝片
4.0
1分

25?C
铝粉
4.0
1分
(2)(4分)评分标准:起点、终点
和拐点大致正确每条曲线给2分。注意:
铝片都是过量的,实验②的浓度2mol/L,
体积50mL产氢气是1.12L。
练习册系列答案
相关题目
(11分)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸的反应,设计实验探究方案如下:
实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化钾溶液、稀硝酸溶液
实验记录:
背影资料:

交流卡片
主题:Zn、Cu与浓盐酸间的实验
A将锌放入浓盐酸的实验
B将锌片铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体
C当实验B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液
D将实验C反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀

 
 

 

资料卡片
主题;生成一价铜的反应
4CuO2Cu2O+O2
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2
氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的KCl溶液中可形成[CuCl4]2-等无色离子。

 
 

 
请你参与以下探究:
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是                              
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理,理由是                                             
②某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加入验证。
猜想
验证方法
预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
 
 
  (3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体。若利用资源卡片资料大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案(若有多处方案,只设计两个)。
猜想
预计验证方法
猜想的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
 
 
 
 
  (4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl;并措出生成沉淀的原因,实际上是[CuCl4]2等离子与CuCl(s)、Cl三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。请写出这一平衡关系式(用离子方程式表示):                               
(10分)某校课外实验小组进行铜与浓、稀硝酸反应的实验研究。基本原则是:安全可靠、现象明显,符合环保要求。

如果用图Ⅰ中装置进行铜与浓硝酸反应的实验,最大缺点是产生的NO2气体逸出污染空气;如果用该装置来证明铜与稀硝酸反应生成NO气体,缺点是不易观察到有毒性的NO气体无色的本来面目。
(1)若用装置Ⅱ进行实验,既可克服实验不足,还能使上述反应在同一试管中连续进行。实验如下:组装好装置并检查气密性后,加入2 mL浓硝酸(铜片未接触酸液),塞紧胶塞;向左倾斜试管使其反应发生,当导管口有极少量红棕色气体逸出,溶液呈绿色时,正立试管,使反应停止;同时将导管插入水中,稍后能观察到:a.水沿导管倒吸至试管中,b.________________,c. ________________等明显现象。其中发生的原因用方程式表示为:_________________________________________________________。
(2)当试管中液体体积约占1/2时,从水中取出导管,并伸入一小试管中,管口塞上浸有碱液的棉花(如图Ⅲ)。这样做的目的是:________________,此时大试管中反应的离子方程式为:________________________________________________。
(3)若用右上图Ⅳ所示的装置(U形管、干燥管、A为活塞)制取NO可能更加理想。请补充下列实验步骤:
①检查装置的气密性的方法是:________________________________________________。
②打开活塞A,从U形管右端注入稀硝酸,直到________________________为止。
③关闭活塞A,若反应缓慢,可在U形管左侧加热,观察到____________________。

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