题目内容

13.某学生进行了“浓度影响化学反应速率”的探究实验,原始数据记录如下:
Zn的质量H2SO4的浓度收集20mL H2所需的时间
12g(锌粒)0.1mol/L153s
10g(锌粉)0.1mol/L125s
10g(锌粉)0.2mol/L62s
(1)比较三组数据,初步得出的结论是:当其他条件不变时,H2SO4(填化学式)的浓度增加,反应速率加快(填“加快”、“减慢”或“不变”);
(2)写出该反应的化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,该反应中还原剂是Zn,从反应分类角度来看,该反应既属于氧化还原反应,又属于置换反应(填四大基本反应类型之一).

分析 (1)依据图表中数据,浓度大的硫酸溶液与同样的锌反应时需要的时间短,说明所以反应速率大;
(2)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,锌失电子化合价升高,作还原剂;单质和化合物反应生成另一种单质和化合物的反应是置换反应.

解答 解:(1)实验①与②硫酸的浓度相同,表面积大的锌粉反应速率更快,收集20mLH2所需的时间更短;实验②与③中锌的表面积相同,硫酸浓度大的反应速率更快,收集20mLH2所需的时间更短,则H2SO4的浓度增加,反应速率加快,
故答案为:H2SO4;加快;
(2)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,锌失电子化合价升高,作还原剂;单质和化合物反应生成另一种单质和化合物的反应是置换反应,
故答案为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;Zn;置换.

点评 本题考查了影响化学反应速率的因素,浓度不同反应速率不同,掌握基础是解题关键,注意对比实验中控制变量的分析方法,题目比较简单.

练习册系列答案
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4.高纯碳酸锰在电子工业中有重要的应用,湿法浸出软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe、Al、Mg等杂质元素)制备高纯碳酸锰的实验过程如下:

(1)浸出:浸出时温度控制在90℃~95℃之间,并且要连续搅拌3小时的目的是提高软锰矿中锰的浸出率,植物粉的作用是作还原剂.
(2)除杂:①向浸出液中加入一定量的碳酸锰矿,调节浸出液的pH为3.5~5.5;
②再加入一定量的软锰矿和双氧水,过滤;
③…
操作①中使用碳酸锰调pH的优势是;操作②中加入双氧水不仅能将Fe2+氧化为Fe3+,而且能提高软锰矿的浸出率.写出双氧水提高软锰矿浸出率的离子方程式MnO2+H2O2+2H+=Mn2++2H2O+O2↑.
(3)制备:在30℃~35℃下,将碳酸氢铵溶液滴加到硫酸锰净化液中,控制反应液的最终pH在6.5~7.0,得到MnCO3沉淀.温度控制35℃以下的原因是减少碳酸氢铵的分解,提高原料利用率;该反应的化学方程式为MnSO4+2NH4HCO3 $\frac{\underline{\;30-35℃\;}}{\;}$MnCO3+(NH42SO4+CO2↑+H2O;生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是取最后一次的洗涤滤液1~2mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净.
(4)计算:室温下,Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp(MgCO3)=2.6×10-5,已知离子浓度小于1.0×10-5mol•L-1时,表示该离子沉淀完全.若净化液中的c(Mg2+)=10-2mol/L,试计算说明Mg2+的存在是否会影响MnCO3的纯度.

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