题目内容

【题目】盐酸与碳酸钙反应生成CO2,运用下图,可测定该反应的速率.请根据要求填空:

(1)连接好仪器后,需要检查_____________________,再加入药品进行实验.

(2)在锥形瓶中加入5g大理石,加入20mL 1mol·L1盐酸.每隔10s观测玻璃注射器中气体的体积,并以mL·s1为反应速率的单位,计算每10s时间间隔内的反应速率。数据处理的结果见下面的表格:

时间/s

10

20

30

40

50

60

气体体积/mL

4

14

25

38

47

55

反应速率/mL·s1

0.4

1.0

1.1

?

0.9

0.8

表格中的“?”处应填的数据是_________________.

(3)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与___________和__________有关

【答案】装置气密性 1.3 溶液温度 H+的浓度

【解析】

(1)根据气体体积测反应速率,应保证装置不漏气;

(2)以mLs-1为反应速率的单位,每10s时间间隔内的反应速率:v=;

(3)根据浓度、温度对反应速率的影响进行分析。

(1)根据气体体积测反应速率,应保证装置不漏气,所以实验前要检查装置气密性;

(2)由表中数据可知30s—40s之间的10s内收集到的气体体积为38-25=13mL,所以该10s内的反应速率为13mL÷10s=1.3 mL·s1;

(3)从表中的数据得到的结论是:反应速率随时间推移,先小后大,最后又变小;该反应放热,随反应进行,温度升高,所以反应速率加快,由于盐酸浓度降低,所以最后反应速率减慢,所以本实验中反应速率与溶液温度和H+的浓度有关。

练习册系列答案
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【题目】CO2的排放会带来全球“温室”效应,因此,引起国际关注和研究,渴望21世纪 CO2将作为新碳源被广泛使用。

(1)以 CO2 和 H2 为原料可得到 CH4 燃料。

已知:① CH4 (g) + CO2(g) = 2CO(g) + 2H2(g) △ H1= + 247kJ·mol-1

② CH4 (g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) △ H2= + 205kJ·mol-1

写出由 CO2 获得CH4的热化学方程式:_____。

(2)CO2与CH4经催化重整可制得合成气:CH4(g)+CO2(g) = CO(g)+2H2(g) 按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率影响如图所示。此反应优选温度为900℃的原因是______________________。

(3)以二氧化钛表面覆盖的Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。

① 催化剂的催化效率与乙酸的生成速率随温度的变化关系如上图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是__________________。

② 为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是________(写出两种) 。

③ 将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中离子方程式是________________________。

(4)O2辅助的Al—CO2电池工作原理如上图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。电池的负极反应式:_______________________。电池的正极反应式:2CO2+2e= C2O42该过程中,O2起催化作用,催化过程可表示为:i: 6 O2 + 6e = 6 O2 ii: ……写出ii的离子方程式:______________________。

【题目】研究不同 pH 时 CuSO4 溶液对 H2O2 分解的催化作用。资料:a.Cu2O 为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成 Cu 和Cu2+。b.CuO2 为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成 Cu2+和 H2O2。c.H2O2 有弱酸性:H2O2 H+ +HO2-,HO2- H+ +O22-。

编号

实验

现象

Ⅰ

向 1 mL pH=2 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液

出现少量气泡

Ⅱ

向 1 mL pH=3 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液

立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡

Ⅲ

向 1 mL pH=5 的 1 mol·L 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液

立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡

(1) 经检验生成的气体均为 O2,Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化学方程式是__。

(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。

①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2,其反应的离子方程式是__。

②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__。

③为探究沉淀中是否存在 Cu2O,设计如下实验:

将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取 a g 固体溶于过量稀硫酸,充分加热。冷却后调节溶液 pH,以 PAN 为指示剂,向溶液中滴加 c mol·L 1EDTA 溶液至滴定终点,消耗 EDTA 溶液 V mL。V=__,可知沉淀中不含 Cu2O,假设ⅰ成立。(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96 g·mol 1,M(Cu2O)=144 g·mol1)

(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__ 。

(4)研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。

实验Ⅴ:在试管中分别取 1 mL pH=2、3、5 的 1 mol·L1 Na2SO4 溶液,向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液,三支试管中均无明显现象。

实验Ⅵ:__(填实验操作和现象),说明 CuO2 能够催化 H2O2 分解。

(5)综合上述实验,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是__。

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