Question

2．（1）现有如下A、B两反应：
A：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，B：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
则A、B反应能设计成为原电池的是A（填“A”或“B”）．

（2）某原电池示意图如图1，则该电池负极电极的反应方程式为Fe-2e-=Fe²⁺．
（3）若该电池反应过程中共有0.3mol电子发生转移，则生成的H₂在标准状况下的体积是3.36L．
（4）为了研究Fe与稀H₂SO₄反应的速率，某同学通过如图2实验装置测定反应中生成的H₂体积，绘制了如图3所示的曲线，在该实验过程中发现锥形瓶温度升高．请回答以下问题．
在0～t₁、t₁～t₂、t₂～t₃各个时间段里，反应速率最大的时间段是t₁～t₂，产生这种情况可能的原因是该反应为放热反应，反应一段时间后，溶液的温度升高，使得反应速率加快；该实验过程中收集到气体最多的是在t₁～t₂时间内．
（5）为了减缓该反应的速率，你认为可行的方法是AC．
A．向H₂SO₄溶液中加蒸馏水      B．将Fe片改成Fe粉 
C．向H₂SO₄溶液中加Na₂SO₄溶液   D．向H₂SO₄溶液中滴入几滴CuSO₄溶液．

Answer 1

分析 （1）原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应；
（2）Cu、Fe、硫酸构成的原电池，活泼金属铁是负极，发生失电子的氧化反应，据此回答；
（3）根据原电池的正极反应式来计算回答；
（4）根据图象知，曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大其反应速率越大；温度越高，反应速率越快；收集到的气体最多的是体积之差最大的；
（5）降低反应速率，可以通过减小溶液中氢离子浓度实现．

解答 解：（1）原电池反应必须是自发进行的放热的氧化还原反应，Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑符合，但是A不是氧化还原反应，故选：A；
（2）Cu、Fe、硫酸构成的原电池，活泼金属铁是负极，发生失电子的氧化反应：Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（3）根据原电池的正极反应式H⁺+2e^-=H₂↑，过程中共有0.3mol电子发生转移，则生成的H₂式0.15mol，标准状况下的体积是3.36L，故答案为：3.36L．
（4）曲线的斜率为该反应的化学反应速率，斜率越大其反应速率越大，根据图象知，斜率最大的是t₁～t₂，反应的化学反应速率最快，该反应是放热反应，放出的热量使溶液温度升高，升高温度，反应速率加快，收集到的气体最多的是体积之差最大的，即产生气体体积最大的是t₁～t₂时间段，
故答案为：t₁～t₂；该反应为放热反应，反应一段时间后，溶液的温度升高，使得反应速率加快；t₁～t₂；
（2）降低反应速率，可以通过减小溶液中氢离子浓度实现，加水稀释或加入氯化钠溶液都能使氢离子浓度降低，从而降低反应速率，通入氯化氢使溶液中氢离子浓度增大，反应速率加快，故选AC．

点评 本题考查了化学反应速率的影响因素、根据方程式进行计算，知道浓度、温度对化学反应速率任何改变，再结合速率的影响因素分析解答，知道斜率与速率的关系，题目难度不大．