Question

4．（1）某学生为了探究铝与盐酸反应过程中的速率变化，他用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	150	300	380	410

①哪一时间段（即0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反应速率最大2～3min，原因是因该反应是放热反应，此时温度高．
②哪一段时段的反应速率最小4～5 min，原因是此时H⁺浓度小．
（2）另一学生也做同样的实验，由于反应太快，不好控制测量氢气的体积，他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液：A、蒸馏水   B、CuCl₂溶液   C、NaNO₃溶液，以减慢反应速率，你认为可行的是A，不可行的是BC，不可行的理由是加入少量CuCl₂晶体时，CuCl₂会与锌反应置换出铜，Al、铜与酸会形成原电池，发生原电池反应而加快反应速率；加入硝酸钠溶液时，存在的硝酸根离子和氢离子相当于存在硝酸，金属铝和硝酸反应不会产生氢气．．
（3）下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是③④⑥⑦
①H₂O    ②BF₃   ③CCl₄   ④PCl₃  ⑤SO₃   ⑥N₂ ⑦CO₂．

Answer 1

分析 （1）影响化学反应速率的因素有浓度、温度以及固体的表面积大小等因素，温度越高、浓度越大、固体表面积越大，反应的速率越大，从表中数据看出2 min～3 min收集的氢气比其他时间段多，原因是Zn置换H₂的反应是放热反应，温度升高；4 min～5 min收集的氢气最少是因为随反应进行c（H⁺）下降；
（2）影响反应速率的因素：浓度、原电池原理、温度、压强等，据此回答判断；
（3）根据原子最外层电子数和化合价判断，在化合物中，原子最外层电子数等于原子的价层电子数+|化合价|，以此进行分析．

解答 解：（1）①0～1、l～2、2～3、3～4、4～5min各时间段生成氢气的体积分别为50、150、300、380、410，可以看出反应速率最大的是2～3min，锌与稀硫酸反应为放热反应，随反应的进行，温度越来越高，反应速率加快，
故答案为：2～3min；因该反应是放热反应，此时温度高；
②4 min～5 min收集的氢气最少是因为随反应进行c（H⁺）下降，反应物浓度越低，反应速率越小，
故答案为：4～5 min，此时H⁺浓度小；
（2）为了减慢反应速率，可以降低反应温度、减低反应物的浓度，加入蒸馏水可以扩大酸溶液的体积而降低其浓度，加入硝酸钠溶液时，存在的硝酸根离子和氢离子相当于存在硝酸，金属铝和硝酸反应不会产生氢气，当加入少量CuCl₂晶体时，CuCl₂会与锌反应置换出铜，Al、铜与酸会形成原电池，发生原电池反应而加快反应速率，
故答案为：A；BC；加入少量CuCl₂晶体时，CuCl₂会与锌反应置换出铜，Al、铜与酸会形成原电池，发生原电池反应而加快反应速率；加入硝酸钠溶液时，存在的硝酸根离子和氢离子相当于存在硝酸，金属铝和硝酸反应不会产生氢气；
（3）根据原子最外层电子数和化合价判断，在化合物中，原子最外层电子数等于原子的价层电子数+|化合价|，
①H₂O中的H原子不满足最外层为8电子结构，故错误；
②BF₃B原不满足最外层为8电子结构，故错误；
③CCl₄原子都满足最外层为8电子结构，故正确；
④PCl₃原子都满足最外层为8电子结构，故正确；
⑤SO₃S原子不满足最外层为8电子结构，故错误；
⑥N₂满足最外层为8电子结构，故正确；
⑦CO₂原子都满足最外层为8电子结构，故正确；
故答案为：③④⑥⑦．

点评 本题考查化学反应速率的影响因素，题目难度不大，注意判断是否满足8电子结构的方法，注意利用化合价与最外层电子数来分析即可解答，注重基础知识的积累．