(18分)某化学课外活动小组进行了一系列“带火星的木条复燃”的实验,实验装置如下图。![]()
(1)甲组同学探究“使带火星木条复燃时O2的体积分数的极限”。将氧气和空气(假定空气中O2的体积分数为20%)按不同的体积比混合得100mL气体A进行实验,实验记录如下:![]()
回答问题:
①使带火星木条复燃的O2的体积分数最小(第IV组数据)约为____________。
②用带火星木条检验集气瓶里是否集满O2,若木条复燃,能否认为集气瓶里的气体一定是纯净的O2?答:__________(填“能”或“否”)。
③若按照3:2的比例混合O2和CO2气体,该混合气体能否使带火星的木条复燃?答:___________(填“能”“否”或“不一定”)。
(2)乙组同学探究“NO2能否支持燃烧”的问题,设计了如下几组实验,实验记录及结论如下:
| 编号 | 制取气体A(下列反应产生的混合气体) | B中的现象 | 结论 |
| a | 在烧瓶中加热适量浓HNO3 | 充满红棕色气体,木条不复燃,火星熄灭 | NO2不支持燃烧 |
| b | 加热AgNO3固体 | 充满红棕色气体,木条复燃 | NO2支持燃烧 |
| c | 加热Cu(NO3)2固体 | 充满红棕色气体,木条复燃 | NO2支持燃烧 |
a. ___________,原因是______________________________。
b. ___________,原因是______________________________。
c. ___________,原因是______________________________。
(13分)某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素。
实验药品:2. 0moL/L盐酸、4. 0mol/L盐酸、2 .0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸,质量和相同的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去);每次实验各种酸的用量均为50. 0mL,金属用量均为9. 0g。
(Ⅰ)甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,实验及其现象如下:
| 反应进程(分钟) | 1 | 2 | 5 | 15 | 20 |
| 4.0mol/L盐酸 | 少量气泡 | 较多气泡 | 大量气泡 | 反应剧烈 | 反应结束 |
| 2.0mol/L硫酸 | 无明显现象 | 极少量气泡 | 少量气泡 | ||
| 4.0mol/L硫酸 | 无明显现象 | 少量气泡 | 有比较连续的气泡 | ||
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式 。
(2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,其原因是
。
(3)以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异,你认为其原因有哪些可能?请提出你的假设(说出2种可能): 。
(Ⅱ)(1)乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验(温度控制为25℃和35℃)。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表(用量:酸均为50. 0mL、铝为9. 0g过量):
| 实验目的 | 实验 编号 | 温度 | 金属铝 形态 | 盐酸浓度 /mol?L-1 |
| 1. 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响; 2. 实验①和③探究温度对该反应速率的影响; 3. 实验①和④探究金属规格(铝片、铝粉)对该反应速率的影响。 | ① | 25?C | 铝片 | 4. 0 |
| ② | | | | |
| ③ | | | | |
| ④ | | | |
上述反应浓度减少一倍,速率是原来的1/2;温
度每升高10 ℃,反速率是原来的2倍。请在
答题卡的座标中画出实验②和实验③的“H2—t”
曲线图。