Question

某研究性学习小组为了证明在同温同压下，相同浓度相同体积的酸性强弱不同的一元酸与足量镁带反应的速率不同，但是产生的氢气的体积相同．在如图装置中的锥形瓶中分别装入l mol．L^-1的盐酸和醋酸各10mL，进行实验．
（1）分别称取除去表面氧化膜的镁带ag，并系于塑料棒末端．则a的数值至少为．
（2）本实验中应选用

 

（填序号）的量筒．
A．100ml  B．200ml  C．500ml
（3）在广口瓶中装足量的水，按图连好装置后，要

 

；
（4）将塑料棒向下移动，使镁带全部浸入酸中，至酸反应完全．为了比较反应述率，应记录的实验数据是

 

；为了比较产生氢气的体积，应记录的数据是

 

；实验结果表明：镁带和盐酸的反应速率比镁带和醋酸的反应速率

 

（填“快”或“慢”），理由是

 

；
（5）下列情况中可能导致反应速率变快的是

 

 （填序号，多填扣分，下同）；可能导致产生氢气的体积减小的是
A．镁带中含有少量跟酸不反应的杂质    
B．没有除去镁带表面的氧化镁
C、镁带中含有少量杂质铁．

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）根据盐酸或者醋酸的物质的量及化学方程式进行计算；
（2）根据反应反应方程式及酸的物质的量计算出产生氢气的体积，然后选择量筒规格；
（3）该实验中需要通过排水法测定生成氢气的物质的量，所以实验前必须检查装置的气密性是否良好；
（4）比较反应速率快慢，需要根据反应时间进行判断；比较产生氢气体积，需要根据量筒中排出水的体积分析；同浓度的盐酸中氢离子浓度大于醋酸的氢离子浓度，盐酸与金属镁反应速率快；
（5）根据影响化学反应速率的因素进行分析导致反应速率加快情况；根据影响产生的氢气体积的因素分析导致氢气体积减小原因．

解答： 解：（1）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
       24g  2 mol　　　　　　　　
       a   1mol/L×0.01L　　    
a=

24g×1mol/L×0.01L

2mol

=0.12 g，
故答案为：0.12；
（2）Mg+2HCl（或HAc）═MgCl₂+H₂↑
   　   2mol　　　　　　　　1 mol
  　 1mol/L×0.01L         n（H₂）
n（H₂）=

1mol/L×0.01 L×1mol

2mol

=0.005 mol，V（H₂）=0.005 mol×22.4L/mol=0.112L=112ml，应选200mL量筒，
故答案为：B；
（3）在广口瓶中装足量的水，按图连好装置后，必须检查装置的气密性是否良好，否则影响测定结果，
故答案为：检查装置的气密性；
（4）将塑料棒向下移动，使镁带全部浸入酸中，至酸反应完全；为了比较反应述率，需要记录反应的起止时间，反应时间越短，反应速率越快；为了比较产生氢气的体积，需要根据量筒中排出的蒸馏水的体积进行比较，所以需要测量排入量筒中水的体积；由于同浓度的盐酸和醋酸中，盐酸中氢离子浓度大，所以与镁反应速率快，
故答案为：反应起止的时间；排入量筒中水的体积；快；同浓度的盐酸比醋酸的溶液中的H+浓度大；
（5）A．镁带中含有少量跟酸不反应的杂质，镁可能与杂质形成原电池，加快了反应速率，使反应时间减小；由于金属过量，酸的物质的量相同，不影响产生氢气的体积； 
B．没有除去镁带表面的氧化镁，氧化镁影响了反应速率，使反应时间增多；氧化镁的存在，导致部分酸与氧化镁反应，使产生的氢气体积减小；
C、镁带中含有少量杂质铁，铁与镁形成原电池，加快了反应速率；由于产生氢气的体积取决于氢离子的物质的量，所以产生氢气的体积不变；
所以能够加快反应速率的有：AC；可能导致产生氢气的体积减小的是B，
故答案为：AC；B．

点评：本题考查了影响反应速率的因素，题目难度中等，注意掌握温度、浓度、催化剂等对反应速率的影响，明确形成原电池后能够加快反应速率．