5.某学习研究小根据金属锌、铝、铁分别与稀盐酸反应的相对速率,探究金属锌、铝、铁的金属活动性和反应速率测定.
【实验设计】为了达到实验目的,必须控制实验条件.你认为控制的实验条件是(可填满也可不填满)
(1)反应体系的温度(相同);(2)盐酸的浓度(相同);(3)取用盐酸的体积(相同);(4)金属的(比)表面积(或金属粉末的粗细程度)(相同).
【实验探究】该学习研究小组在上述实验条件相同的情况下,进行三组实验:各量取50mL稀盐酸于小烧杯中,分别同时加入足量的三种表面无氧化膜的金属片,用pH计测定溶液的pH并将信息传输到电脑,电脑动态地绘制出溶液中c(H+)随时间t的变化曲线(反应过程中溶液的体积没有变化).图1是反应到t1s时电脑记录的曲线:
【交流与表达】根据上述c(H+)随时间t的变化曲线回答下列问题:
(1)表示金属活动性最弱的金属与H+反应的变化曲线是c(填“a”、“b”或“c”编号). 
(2)在同一时间内,表示不同反应的反应速率可以有:同温同压下放出氢气的体积V(H2);溶液中H+浓度的减少△c(H+);固体减少的量△m或△n.在0一t1s之间,设A1和Zn分别与盐酸反应的速率为v(Al)和v(Zn):
Ⅰ.若以溶液中c(H+)减少来表示不同反应的速率,即v(Al):v(Zn)═3:1;
Ⅱ.若以固体质量的减轻来表示不同反应的速率,即v(Al):v(Zn)═54:65;
Ⅲ.若以固体物质的量减少来表示不同反应的速率,即v(Al):v(Zn)═2:1.
IV.可以利用图2所示的装置测定不同浓度的硫酸与锌的反应速率,请回答下列问题:
按照上述装置图安装3套相同的装置,并检验装置气密性良好,将注射器的活栓推至“0”刻度处;然后在三个锥形瓶中分别放入相同形状的锌粒2g,并分别通过分液漏斗在锥形瓶中加入1mol•L-1、2mol•L-1和4mol•L-1的稀硫酸40mL.请补全下表空白:
序号加入的稀硫酸浓度反应时间/min收集的气体/mL反应速率mL•min-1
1mol•L-11110
2mol•L-1a10b
4mol•L-1105.0
请选择一组合适的数据填写在第②组实验中的a、b处B.
A.12和0.83B.6和1.67C.1和10D.6和3.67.
4.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进行探究.
实验一:甲同学利用Al、Fe、Mg和2mol/L的稀硫酸,设计实验方案研究影响反应速率的因素.
研究的实验报告如下表:
实验步骤现象结论
①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中;②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg反应快慢:Mg>Al>Fe反应物的性质越活泼,反应速率越快
(1)该同学的实验目的是探究反应物本身的性质对反应速率的影响;
要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是温度相同.
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图装置同温下进行定量实验,用大小形状相同的Fe分别和0.5mol/L及2mol/L的足量稀H2SO4反应,通过测定和比较同时间内产生氢气的体积可以说明浓度对化学反应速率的影响.
实验二:同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢,有时还很不完全,测定反应热很困难.现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热.已知:
P4(s,白磷)+5O2(g)═P4O10(s)△H1=-2983.2kJ•mol-1
P(s,红磷)+$\frac{5}{4}$O2(g)═$\frac{1}{4}$P4O10(s)△H2=-738.5kJ•mol-1
则白磷转化为红磷的热化学方程式为P4(s,白磷)═4P(s,红磷)△H=-29.2kJ•mol-1.                       相同状况下,能量状态较低的是红磷;白磷的稳定性比红磷低(填“高”或“低”).)
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.
 0  155742  155750  155756  155760  155766  155768  155772  155778  155780  155786  155792  155796  155798  155802  155808  155810  155816  155820  155822  155826  155828  155832  155834  155836  155837  155838  155840  155841  155842  155844  155846  155850  155852  155856  155858  155862  155868  155870  155876  155880  155882  155886  155892  155898  155900  155906  155910  155912  155918  155922  155928  155936  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网