【題目】某同學(xué)在用稀硫酸與鋅反應(yīng)制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。

(1)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是____。

(2)25℃，該同學(xué)設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)探究影響鋅粉(足量)與稀硫酸反應(yīng)速率的因素，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

體積/mL

1.0mol·L-1硫酸溶液

飽和CuSO4溶液

水

I

30.0

1.0

9.0

II

20.0

1.0

Vx

III

30.0

3.0

7.0

①本實(shí)驗(yàn)待測(cè)數(shù)據(jù)可以是____。

②利用實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)I來(lái)探究硫酸濃度對(duì)鋅粉與稀硫酸反應(yīng)速率的影響，Vx=__，理由是__。

③實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)III的目的是__。

(3)用排水集氣法收集實(shí)驗(yàn)I反應(yīng)放出的氫氣(氣體體積已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，實(shí)驗(yàn)記錄如表(累計(jì)值)：

時(shí)間/min

1

2

3

4

5

6

氫氣體積/mL

60

140

252

420

510

540

①反應(yīng)速率最大時(shí)間段是__min(填“0～1”、“1～2”、“2～3”、“3～4”、“4～5”或“5～6”下同)，原因是____。

②反應(yīng)速率最小時(shí)段是__min，原因是___。

③第2～3min時(shí)間段以稀硫酸的濃度表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變)是v(H2SO4)＝___。

(4)如果反應(yīng)太激烈，為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量，在稀硫酸中分別加入等體積的下列溶液，可行的是____(填字母)。

A.KNO3溶液 B.蒸餾水 C.Na2SO4溶液 D.Na2CO3溶液

【答案】CuSO4溶液與Zn反應(yīng)生成的Cu與Zn形成Cu-Zn原電池，加快了氫氣生成的速率 反應(yīng)結(jié)束所需要的時(shí)間（或相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時(shí)間） 19.0 保證反應(yīng)物硫酸濃度的改變，而其他物質(zhì)濃度不變 探究硫酸銅的量對(duì)反應(yīng)速率的影響 3～4 因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，此時(shí)溫度高，溫度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用 5~6 此時(shí)H+濃度小，濃度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用 0.125mol·L-1·min-l BC

【解析】

稀硫酸與鋅反應(yīng)制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，加入少量硫酸銅溶液，發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu2+=Zn2++Cu，形成Cu-Zn原電池可加快氫氣的生成速率。

(1) CuSO4溶液與Zn反應(yīng)生成的Cu與Zn形成Cu-Zn原電池，加快了氫氣生成的速率。

(2)①本實(shí)驗(yàn)要探究影響鋅粉(足量)與稀硫酸反應(yīng)速率的因素，可通過(guò)測(cè)定相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時(shí)間來(lái)表征反應(yīng)速率的快慢。

②利用實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)II來(lái)探究硫酸濃度對(duì)鋅粉與稀硫酸反應(yīng)速率的影響，要保證反應(yīng)物硫酸濃度的改變，而其他物質(zhì)濃度不變，需要控制變量保持溶液體積相同，實(shí)驗(yàn)I 中溶液總體積為40.0mL，則Vx=(40-20.0-1.0)mL=19.0mL。

③實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)III中變量為飽和硫酸銅的濃度，故實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄苛蛩徙~的量對(duì)反應(yīng)速率的影響。

(3)①根據(jù)可知，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積越大，反應(yīng)速率越快，故反應(yīng)速率最大時(shí)間段是3～4min，因該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，3～4min時(shí)溫度高，溫度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用，溫度越高反應(yīng)速率越快。

②根據(jù)可知，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積越小，反應(yīng)速率越慢，故反應(yīng)速率最小時(shí)段是5~6 min，因?yàn)榇藭r(shí)H+濃度小，濃度對(duì)反應(yīng)速率影響占主導(dǎo)作用，濃度減小反應(yīng)速率減慢。

③第2～3min時(shí)間段生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為(252-140)mL=112mL，其物質(zhì)的量為，根據(jù)反應(yīng)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2可知，反應(yīng)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量為0.005mol，則以稀硫酸的濃度表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變)是v(H2SO4)＝。

(4) A.加入KNO3溶液，溶液中含有H+和NO3-，相當(dāng)于引入硝酸，硝酸具有氧化性，與鋅反應(yīng)生成NO，不生成氫氣，A錯(cuò)誤；

B.加入蒸餾水，H+濃度變小，反應(yīng)速率減慢，但H+的量不變，產(chǎn)生氫氣的量不變，B正確；

C.加入Na2SO4溶液，溶液體積增大，H+濃度減小反應(yīng)速率減慢，但H+的物質(zhì)的量不變，產(chǎn)生氫氣的量不變，C正確；

D.加入Na2CO3溶液，H+與CO32-反應(yīng)，H+的物質(zhì)的量減小，生成氫氣的量減少，D錯(cuò)誤；

答案選BC。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】高分子化合物M的合成路線如下：

已知：

(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱是______。

(2)反應(yīng)①的試劑和條件為_______，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_________。

(3)寫出反應(yīng)的①化學(xué)方程式__________。

(4)寫出反應(yīng)的⑥化學(xué)方程式________。

(5)D為酯類，2D → E + C2H5OH，F中含有醇羥基，寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： E______ 、F_______。

(6)反應(yīng)①~⑥中屬于取代反應(yīng)的有_______。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)：①0.1mol·L-1AgNO3溶液和0.1mol·L-1NaCl溶液等體積混合得到濁液a，過(guò)濾得到濾液b和白色沉淀c；② 向?yàn)V液b中滴加0.1mol·L-1KI溶液，出現(xiàn)渾濁；③ 向沉淀c中滴加0.1mol·L-1KI溶液，沉淀變?yōu)辄S色。下列分析不正確的是

A.濁液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq)

B.濾液b中不含有Ag+

C.③中顏色變化說(shuō)明AgCl 轉(zhuǎn)化為AgI

D.實(shí)驗(yàn)可以證明AgI比AgCI更難溶

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在恒溫恒容的密閉體系中進(jìn)行的可逆反應(yīng)：A(g)+2B(g)C(g)+D(g)，下列不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

A.正(B)=2逆(C)B.n(A)：n(D)=1：1

C.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變D.容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】近日，北京航空航天大學(xué)教授團(tuán)隊(duì)與中科院高能物理研究所合作，合成了Y、Sc(Y1／NC，Sc1／NC)單原子催化劑，用于常溫常壓下的電化學(xué)催化氫氣還原氮?dú)獾姆磻?yīng)。反應(yīng)歷程與相對(duì)能量模擬計(jì)算結(jié)果如圖所示(*表示稀土單原子催化劑)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.相同條件下，兩種催化反應(yīng)的焓變相同

B.實(shí)際生產(chǎn)中將催化劑的尺寸處理成納米級(jí)顆�？商岣甙睔獾钠胶廪D(zhuǎn)化率

C.使用Sc1／NC單原子催化劑的反應(yīng)歷程中，最大能壘的反應(yīng)過(guò)程可表示為*N2+H→*NNH

D.升高溫度一定可以提高氨氣單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)率

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室模擬由“侯氏制堿法”制取Na2CO3，以下實(shí)驗(yàn)步驟能實(shí)現(xiàn)的是（ ）

A.用圖1裝置由石灰石與稀鹽酸制備CO2

B.用圖2裝置除去CO2中的HCl

C.用圖3裝置過(guò)濾所得的NaHCO3固體

D.用圖4裝置加熱灼燒NaHCO3固體制Na2CO3

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某化學(xué)興趣小組為制取NH3并探究其性質(zhì)，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（制取氨氣的反應(yīng)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O，部分夾持儀器已略去）

（實(shí)驗(yàn)探究）(1)裝置(I)中儀器a的名稱是_____。

(2)裝置(Ⅱ)中可用_________(填“堿石灰”或“食鹽”)作干燥劑。

(3)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，裝置(Ⅲ)中干燥的紅色石蕊試紙不變色，然后滴加水，觀察到試紙顏色變?yōu)?/span>___(填“白色”或“藍(lán)色”)原因是氨水呈____(填“堿性”或“酸性”)。

(4)裝置(Ⅲ)中膠頭滴管若改裝濃鹽酸，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，滴加濃鹽酸，觀察到瓶?jī)?nèi)充滿_______(填“白煙”或“白霧”)，寫出NH3與HCl反應(yīng)生成NH4Cl的化學(xué)方程式:_________。

(5)裝置(IV)中稀硫酸的作用是___________。

(6)用0.1 mol NH4Cl與足量Ca(OH)2反應(yīng)，理論上可生成NH3的物質(zhì)的量是____mol。

（實(shí)驗(yàn)拓展）(7)已知:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O，若把裝置(Ⅲ)換為如圖裝置，當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，觀察到黑色固體變?yōu)?/span>____(填“白色”或“紅色”)，在這過(guò)程中NH3表現(xiàn)出__(填“還原性”或“氧化性”)。

（知識(shí)應(yīng)用）(8)氨氣是一種重要的化工原料。寫出它的一種用途:__________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列各圖均能表示甲烷的分子結(jié)構(gòu)，按要求回答下列問(wèn)題。

(1)甲烷的比例模型是________，甲烷的電子式是__________ (填序號(hào))。

(2)寫出甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________(只寫第一步)，該反應(yīng)的反應(yīng)類型是________________。

(3)相對(duì)分子質(zhì)量為100的烷烴的分子式是_______________。

(4)甲烷與丙烷互為________。

A. 同位素 B. 同素異形體 C. 同系物 D. 同分異構(gòu)體

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】有機(jī)物J是我國(guó)自主研發(fā)的一類新藥，它屬于酯類，分子中除苯環(huán)外還含有一個(gè)五元環(huán)。合成J的一種路線如下：

已知：

回答下列問(wèn)題：

（1）B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是______；C中的官能團(tuán)名稱是____。

（2）D生成E的化學(xué)方程式為________。

（3）H→J的反應(yīng)類型是_________。

H在一定條件下自身縮聚生成高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______。

（4）根據(jù)，X的分子式為_____。X有多種同分異構(gòu)體，其中滿足下列條件的同分異構(gòu)體共有______ 種（已知：碳碳叁鍵或碳碳雙鍵不能與羥基直接相連）。

A．除苯環(huán)外無(wú)其他環(huán)，且無(wú)－O－O－鍵

B．能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

C．苯環(huán)上一氯代物只有兩種

（5）利用題中信息和所學(xué)知識(shí)，寫出以甲烷和甲苯為原料，合成路線流程圖（其它試劑自選）：_______。

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