题目内容
在锌与盐酸反应的实验中,甲同学得到的结果如表所示:| 锌的质量(g) | 锌的形状 | 温度(℃) | 溶解于酸所需的时间(s) | |
| A | 2 | 薄片 | 5 | 400 |
| B | 2 | 薄片 | 15 | 200 |
| C | 2 | 薄片 | 25 | 100 |
| D | 2 | 薄片 | 35 | 50 |
| E | 2 | 薄片 | 45 | 25 |
| F | 2 | 粉末 | 15 | 5 |
(1)画出上述时间~温度曲线关系图(纵轴表示时间,横轴表示温度)
(2)温度对该反应速率的影响规律为 .
(3)对比结果B与F,F速率明显快的原因是 .
(4)乙同学将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片分别投入等体积、浓度不同的稀硫酸和稀盐酸中(两酸中的氢离子浓度相同),仔细观察后发现,投入到稀硫酸中的锌表面产生的气泡没有投入到稀盐酸的快,产生这一现象可能的原因是: .(只需回答一条即可)如何用实验来验证 .
(2)据表中数据分析,其它条件相同时温度越高,溶解于酸的时间越短.
(3)对比结果B和F,其它条件相同,薄片和粉末相比,粉末反应完所需时间短,反应物间的接触面积越大,反应速率越快.
(4)根据两种溶液的不同点进行猜测,根据猜想设计实验方案.
解答:解:(1)根据表中数据,用描点法画出曲线
(2)由表中数据可看出温度越高,反应速率越快.
(3)颗粒越小,反应物间的接触面积越大,反应速率越快.
(4)表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片分别投入等体积、浓度不同的稀硫酸和稀盐酸中(两酸中的氢离子浓度相同),仔细观察后发现,投入到稀硫酸中的锌表面产生的气泡没有投入到稀盐酸的快,可以猜测硫酸根离子可能是这一反应的负催化剂而氯离子则可能是正催化剂.可以这样设计方案向锌和稀硫酸反应中加氯化锌若反应速率加快则证明氯离子是正催化剂,向锌和稀盐酸反应中加硫酸锌溶液在反应中若反应速率慢则说明硫酸根离子是负催化剂
故答案为:
(2)温度越高,反应速率越快.
(3)粉末状的锌粉与酸接触面积大,反应速率快.
(4)硫酸根离子可能是这一反应的负催化剂而氯离子则可能是正催化剂.向锌和稀硫酸反应中加氯化锌若反应速率加快则证明氯离子是正催化剂,向锌和稀盐酸反应中加硫酸锌溶液在反应中若反应速率慢则说明硫酸根离子是负催化剂.
点评:影响化学反应速率的因素有温度、反应物浓度、反应物的接触面积、催化剂等条件.
为研究锌和铝的金属活动性,某研究小组进行了如下探究。
(1)小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式:————————————————————————。
(2)小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,原因是——————————————————————————————————————————————————————————————————————————。
(3)小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇。
【提出合理假设】假设a:该灰黑色沉淀可能含有—————————————;
假设b:该灰黑色沉淀可能含有AlCl3;
假设c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质。
【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。
| 实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
| ① | 加入适量稀盐酸 | 有微量气泡,固体全部溶解,得到澄清溶液 |
| ② | 加入适量蒸馏水 | 固体部分溶解 |
| ③ | 加入适量无水乙醇 | 固体部分溶解 |
【得出结论】由实验①可判断假设c————(填“成立”或“不成立”),再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是————————————————。
注意:若答对(4)小题奖励4分,但化学总分不超过60分。
(4)你认为①中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱? ——————(填“能”或“不能”),分别从设计方法和操作可行性的角度,具体说明理由:———————————————
———————————————————————————————————————————————————————————————————————。