题目内容

8．（1）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验．将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间．
　　ABCDEF
4mol•L-1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5
饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620
H2O/mLV7V8V9V10100
①请完成此实验设计，其中：V1=30，V6=10，V9=17.5；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈灰黑色，实验E中的金属呈紫红色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高．但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降．请分析氢气生成速率下降的主要原因当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积．
（2）在100℃和200kPa的条件下，反应aA（g）?bB（g）+cC（g）建立平衡后，在不加入任何物质的条件下逐步增大体系的压强（维持温度不变），下表列出的不同压强下反应建立平衡时物质B的浓度．
压强（kPa）2005001 000
B的浓度（mol•L-1）0.040.10.27
根据表中的数据，回答下列问题：
①压强从200kPa增加到500kPa时，平衡不移动（填“正向”“逆向”或“不”），理由是浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同．
②压强从500kPa增加到1 000kPa时，平衡正向转移（填“正向”“逆向”或“不”），其原因可能是加压至1000kPa时，C物质变成了非气态物质．

分析 （1）①为保证实验有对比性，只能逐渐改变一个变量分析，CuSO4溶液体积逐渐增多，故H2SO4的量应相等均为30mL，水的量减小，但每组实验中CuSO4与水的体积之和应相等；
②锌与硫酸反应使锌的表面凹凸不平，有很多细小的锌的颗粒，由于颗粒很小，光被完全吸收，所以看到的固体是灰黑色；Zn能够置换出Cu，出现紫红色；
③生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，影响了反应速率；
（2）①压强从 200kPa 增加到500kPa，增大了2.5倍，B的浓度从0.04mol/L增大到0.1mol/L，也增大了2.5倍，说明a=b+c，改变压强平衡不移动；
②压强增大的倍数为1000kPa/500kPa=2，B的浓度增大的倍数为0.27mol/L/0.1mol/L=2.7，浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，所以平衡向“正向”移动．

解答 解：（1）①要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同．A组中硫酸为30ml，那么其它组硫酸量也都为30ml．而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20ml，水为0，那么总量为20ml，所以V6=10ml，V9=17.5ml，V1=30ml．
故答案为：30；10；17.5；
②A中没有加入硫酸铜，锌与稀硫酸反应后，锌的表面凹凸不平，有很多细小的锌的颗粒，由于颗粒很小，光被完全吸收，所以看到的固体是灰黑色；Zn能够置换出Cu附着在Zn表面，金属变为紫红色，
故答案为：灰黑；紫红；
③因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降，
故答案为：当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积．
（2）①根据表中数据，压强从 200kPa增加到500kPa，增大了2.5倍，B的浓度从0.04mol/L增大到0.1mol/L，也增大了2.5倍，说明浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同，化学计量数满足a=b+c，改变压强化学平衡不移动，
故答案为：不；浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同；
②利用表中数据可知，压强增大的倍数为1000kPa/500kPa=2，B的浓度增大的倍数为0.27mol/L/0.1mol/L=2.7，浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，说明加压至1000kPa时，C物质变成了非气态物质，所以增大压强化学平衡向“正向”移动，
故答案为：正向；加压至1000kPa时，C物质变成了非气态物质．

点评 本题考查了影响化学反应速率、化学平衡状态的影响因素，并且融合了化学实验，形式新颖灵活，关键是分析题中表格的数据，得出正确结论，充分考查了学生的分析、理解能力，是一道不错的题目，本题难度中等．

练习册系列答案
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18．在实验室用已知浓度的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液，装置和操作如右图所示．请回答：
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a．50mL   b．100mL   c．125mL   d．500mL
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A、10.00mL    B、15.00mL     C、＞10.00mL    D、＜10.00mL
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19．下列离子方程式正确的是（　　）
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B．弱电解质的导电性一定比强电解质弱
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20．下列说法正确的是（　　）
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12．实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生在实验室中进行测定盐酸的浓度的实验．请完成下列填空：
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（2）取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定．重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下．
实验编号NaOH溶液的浓度（mol•L-1）滴定完成时，NaOH溶液滴入的体积（mL）待测盐酸的体积（mL）
10.1022.6220.00
20.1022.7220.00
30.1022.8020.00
①滴定达到终点的标志是最后一滴NaOH溶液加入，溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色．
②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为0.11mol•L-1（保留两位有效数字）．

③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图1所示操作中的丙，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液．
④若滴定开始和结束时，碱式滴定管中的液面如图2所示，则起始读数为0.00 mL，终点读数为26.10 mL；所用NaOH溶液的体积为26.10 mL．
⑤在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有DE（填字母序号）．
A．滴定终点读数时俯视
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．称量NaOH固体中混有Na2CO3固体
E．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失．

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