题目内容

11．学习了“化学反应的速率是通过实验测得的”以后，某同学设计了下列实验：
按如图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2克铁（分别为细铁丝和碎铁屑），通过分液漏斗分别加入40mL4mol/L的硫酸溶液，比较二者收集10mLH2所用的时间．
（1）如何检查该装置的气密性关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，如活塞复原，则装置的气密性良好．
（2）该实验除测量化学反应速率外，还能证明其他条件不变，增大反应物的表面积，化学反应速率会加快．
（3）该实验还可通过相同时间内溶液中氢离子浓度、亚铁离子浓度的变化来测量化学反应速率（写出一条即可）．

分析 （1）根据装置图中有注射器，利用压强差来选择气密性的检查方法；
（2）其他条件一样，只有反应物铁的状态（即表面积）不一样，通过收集等量的氢气所用时间的长短可得出反应物的表面积会影响到反应速率；
（3）根据反应离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑可知：该实验还可通过相同时间内溶液中氢离子浓度、亚铁离子浓度的变化来测量化学反应速率．

解答 解：（1）根据装置图中有注射器，利用压强差来选择气密性的检查方法，检查方法为：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，如活塞复原，则装置的气密性良好，
故答案为：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，如活塞复原，则装置的气密性良好；
（2）其他条件一样，只有反应物铁的状态（即表面积）不一样，通过收集等量的氢气所用时间的长短可得出反应物的表面积会影响到反应速率，所以这个实验还能证明其他条件不变，增大反应物的表面积，化学反应速率会加快，
故答案为：其他条件不变，增大反应物的表面积，化学反应速率会加快；
（3）根据反应离子方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑可知：该实验还可通过相同时间内溶液中氢离子浓度、亚铁离子浓度的变化来测量化学反应速率，
故答案为：相同时间内溶液中氢离子浓度、亚铁离子浓度的变化．

点评 本题考查了化学反应速率的测定方法，根据化学反应离子方程式，通过各物质（质量、浓度、气体的体积）在一定时间内的变化快慢测定，还可以通过温度的改变来测定，题目难度适中．

练习册系列答案
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7．下列有关叙述正确的是（　　）
A．苯分子是碳碳单双键交替相连的结构，因此苯环上碳碳键的键长都不相等
B．苯主要是从石油分馏而获得的一种重要化工原料
C． 属于脂环化合物
D．苯是一种无色液体，难溶于水，密度比水小
2．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题．

（1）取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中．足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示．
①计算0～4min内H2的化学反应速率为7.5 mL/min．
②在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：镁和盐酸反应是放热反应，随着反应体系温度升高，反应速率增大；4min后由于溶液中H+浓度降低，所以导致反应速率减小．
（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快．他决定对其原因进行探究．填写下列空白：
①该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：
原因Ⅰ：Cl-对反应具有促进作用，而SO42-对反应没有影响；
原因Ⅱ：Cl-对反应没有影响，而SO42-对反应具有阻碍作用；
原因Ⅲ：Cl-对反应具有促进作用，而SO42-对反应具有阻碍作用；
原因Ⅳ：Cl-、SO42-均对反应具有促进作用，但Cl-影响更大；
原因Ⅴ：Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用，但Cl-影响更小（或SO42-影响更大）．
②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论．他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c（H+）相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：
a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体，观察反应速率是否变化；
b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体，观察反应速率是否变化．
若观察到实验a中反应速率加快，实验b中反应速率减慢，则说明原因Ⅲ是正确的．依此类推．该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl-对反应具有加速作用．
19．CuCl晶体呈白色，熔点为430℃，沸点为1490℃，见光分解，露置于潮湿空气中易被氧化，难溶于水，稀盐酸和乙醇，易溶于浓盐酸生成H3CuCl4，反应的化学方程式为CuCl（s）+3HCl（aq）?H3CuCl4（aq）．
（1）实验室用如图1所示装置制取CuCl，反应原理为：
2Cu2++SO2+8Cl+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl43-+SO42-+4H+
CuCl43-（aq）?CuCl（s）+3Cl（aq）
①装置C的作用是吸收未反应的二氧化硫．
②装置B中反应结束后，取出混合物进行以下操作，得到CuCl晶体．
操作ii的目的是促进CuCl析出、防止CuCl被氧化；操作iv中宜选用的试剂是水、稀盐酸或乙醇．
③实验室保存新制CuCl晶体的方法是避光、密封保存．
④欲提纯某含有CuCl晶体，请简述实验方案将固体溶于浓盐酸后过滤，去滤液加入大量的水稀释，过滤、洗涤、干燥得到CuCl．
（2）某同学利用如图2装置，测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成．
已知：i：CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）Cl•H2O．
ii：保险粉（Na2S2O4）和KOH的混合溶液能吸收氧气．
①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是氢氧化钡溶液、CuCl的盐酸溶液．
②写出保险粉和KOH的混合液吸收O2的离子方程式：2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O．
6．联苄（）是一种重要的有机合成中间体，实验室可用苯和1，2一二氯乙烷（ClCH2CH2Cl）为原料，在无水AlCl3催化下加热制得，其制取步骤为：
（一）催化剂的制备：图1是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品：

（1）将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置，各管口标号连接顺序为：d接e，f接g，h接a，b接c．
（2）有人建议将上述装置中D去掉，其余装置和试剂不变，也能制备无水AlCl3．你认为这样做是否可行不可行（填“可行”或“不可行”），你的理由是制得的Cl2中混有的HCl与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸．
（3）装置A中隐藏着一种安全隐患，请提出一种改进方案：在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接，防止AlCl3冷凝成固体造成堵塞．
（二）联苄的制备
联苄的制取原理为：
反应最佳条件为n（苯）：n（1，2-二氯乙烷）=10：1，反应温度在60-65℃之间．实验室制取联苄的装置如图2所示（加热和加持仪器略去）：

实验步骤：
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3，由滴液漏斗滴加10.7mL1，2-二氯乙烷，控制反应温度在60-65℃，反应约60min．将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离，在所得产物中加入少量无水MgSO4固体，静止、过滤，先常压蒸馏，再减压蒸馏收集170～172℃的馏分，得联苄18.2g．
相关物理常数和物理性质如下表    
名称相对分子质量密度/（g•cm-3）熔点/℃沸点/℃溶解性
苯780.885.580.1难溶水，易溶乙醇
1，2一二氯乙烷991.27-35.383.5难溶水，可溶苯
无水氯化铝133.52.44190178（升华）遇水水解，微溶苯
联苄1820.9852284难溶水，易溶苯
（4）仪器a的名称为球形冷凝管，和普通分液漏斗相比，使用滴液漏斗的优点是可以使液体顺利滴下．
（5）洗涤操作中，水洗的目的是洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠等可溶性无机物；无水硫酸镁的作用是干燥．
（6）常压蒸馏时，最低控制温度是83.5℃．
（7）该实验的产率约为73.00%．（小数点后保留两位有效数字）
16．有aX n+、b Ym-两种元素的简单离子，若它们的电子层结构相同，则下列关系正确的是（　　）
A．b-a=n+mB．a-b=n+mC．核电荷数：Y＞XD．质子数：Y＞X
3．草酸钴用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备．一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4•2H2O工艺流程如图1：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3Mn（OH）2
完全沉淀的pH3.79.69.25.29.8
（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原．该步反应的离子方程式为SO32-+2Fe3++H2O=SO42-+2Fe2++2H+．（写出一个）
（2）NaClO3的作用是将浸出液中Fe2+氧化为Fe3+．
（3）加Na2CO3调PH=5.2能使Fe3+、Al3+离子转化成氢氧化物沉淀，利用平衡移动原理分析的原因是因Fe3+和Al3+（用M3+代替）在水溶液中存在平衡M3++H2O?M（OH）3+3H+，加入碳酸钠后CO32-与H+结合生成难电离的HCO3-，使水解平衡右移而产生沉淀．
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2所示．滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是除去Mn2+；使用萃取剂适宜的pH=B（填序号）左右．
A．2.0       B．3.0      C． 4.0
（5）滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀而除去．已知Ksp（MgF2）=7.35×10-11、Ksp（CaF2）=1.05×10-10．当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg2+）/c（Ca2+）=0.7．
20．下列反应既能属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是（　　）
A．铝片与稀盐酸的反应B．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与CO2的反应D．硫在氧气中的燃烧反应
1．下列各项所述的数字不是6的是（　　）
A．在NaCl晶体中，与一个Na+最近的且距离相等的Cl-的个数
B．在金刚石晶体中，围成最小环的原子数
C．在二氧化硅晶体中，围成最小环的硅原子数
D．在CsCl晶体中，与一个Cs+最近的且距离相等的Cl-的个数

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