下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验 序号 |
金属质量 /g |
金属 状态 |
c(H2SO4) /mol·L-1 |
V(H2SO4) /mL |
溶液温度/℃ |
金属消失 的时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||||
1 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
20 |
35 |
50 |
2 |
0.10 |
丝 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
3 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
4 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验1和3表明, 对反应速率有影响,能表明这种影响因素的实验还有 。(填实验序号)
(2)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,其实验序号是 ,
则反应速率越快(填怎样影响)。
(3)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近,推测其原因:
用图中所示实验装置证明氧化铜能加快约7%的双氧水的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较(即比较反应速率)。用图示装置测量产生气体的体积,其他可能影响实验的因素均已忽略,相关数据如下:
(1)从实验原理来看,实验中的“待测数据”可以指 、也可以指 。
(2)实验时气体收集在B中,B仪器名称是__________。若要检验产生的气体是O2,待气体收集结束后,用弹簧夹夹住B下端乳胶管,打开单孔橡皮塞, 。
(3)为探究CuO在实验②中是否起催化作用,除与①比较外,还需补做下列实验不必写具体步骤):a.证明CuO的化学性质没有变化,b. 。
(4)为证明氧化铜的化学性质在加入双氧水前后没有发生改变,你设计验证的实验是 。
(5)实验开始时,当往容器中加入一定量的双氧水后,由于短时间内产生大量气体,分液漏斗内的液体不能顺利流下,为了解决这个问题,你采取的措施是
;
在测量生成的气体体积时,除了要注意视线与凹液面相平以外,还应注意
某研究小组为比较Al和Fe的金属性强弱,设计了图1所示的装置。
(1)甲中锥形瓶内盛放的液体是_______________________。
(2)若要比较产生气体的快慢,可以比较相同时间内产生气体的体积,也可以比较_ 。
(3)为了确保“Al和Fe的金属活动性不同是导致产生气体速率不同的唯一原因”,实验时需要控制好反应条件。实验时除需保证甲中液体的体积、物质的量浓度和温度相同外,还需保证___________。
(4)某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,其中甲、乙两烧杯中各物质的物质的量浓度均为1 mol·L-1,盐桥中装有饱和K2SO4溶液.回答下列问题:
(注:盐桥常出现在原电池中,是由琼脂和和K2SO4溶液构成的,用来在两种溶液中转移电子。)
(i)发生氧化反应的烧杯是_______ (填“甲”或“乙”).
(ii)外电路的电流方向为:从______到____.(填“a”或“b”)
(iii)电池工作时,盐桥中的SO移向______(填“甲”或“乙”)烧杯.
(iv)甲烧杯中发生的电极反应式为_________.
过氧化氢对环境友好,性质多样,有很重要的研究和应用价值。
实验室利用反应2H2O22H2O+O2↑可制备氧气。① 取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,研究外界条件对该反应速率的影响,实验报告如下表所示。
序号 |
条件 |
现象 |
结论 |
|
温度/℃ |
催化剂 |
|||
1 |
40 |
FeCl3溶液 |
|
|
2 |
20 |
FeCl3溶液 |
|
|
3 |
20 |
MnO2 |
|
|
4 |
20 |
无 |
|
|
实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是
实验中可以表明该反应速率差异的现象是
② 实验室用MnO2做该反应的催化剂,使用如右图所示装置的A部分制备O2,避免反应过于剧烈的操作是
影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。实验药品:铜、铁、镁、0.5mol/LH2SO4、2mol/LH2SO4、、18.4mol/LH2SO4
A:甲同学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 |
反应速率镁>铁,铜不反应 |
金属的性质越活泼,反应速率越快 |
(1)甲同学表中实验步骤②为 。
(2)甲同学的实验目的是 ;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是 。B:乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行实验
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是 。
(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品 。该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是 。
常温下,取两片质量相等、外形和组成相同表面经过砂纸打磨(完全除掉了氧化物)的铝片,分别加入到盛有体积相同、c(H+)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管(相同体积)中制取H2。实验现象如下表:
时间 酸 |
1 min |
2 min |
5 min |
15 min |
20 min |
3mol/L HCl |
少量气泡 |
较多气泡 |
大量气泡 |
反应剧烈 |
铝片耗尽 |
1.5mol/L H2SO4 |
均无明显现象(无气泡) |
(1)写出以上反应的离子方程式______________________________________ 。
(2)分析上表数据,你得出的结论是: 。
(3)你认为出现以上现象的可能原因是(写出一个即可):
__________________________________ ___________________ _;
(4)请设计实验对你的假设进行验证:
_______________________________________________ ___________;
(5)如果上述假设都成立,要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快,可以采取的措施有(列举三个):
某研性学习小组用下图装置验证二氧化锰对氯酸钾分解的催化作用,实验时均以生成25mL气体为准,相关数据见下表:
(1)仪器组装完成后,检验该套装置气密性的操作_________________________________________.
(2)上述实验中的待测数据应是________________________________________________.
(3)为了较准确测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中应注意_______________________________________________________.
(4)实验小组经过讨论,认为上述实验还不能完全证明MnO2一定起了催化作用,需再补做实验。请利用实验反应后的剩余物和下面提供的合适用品补做实验(简要说明实验步骤,可不填满,也可以补充)。提供的用品有:H2O2溶液、浓盐酸、硝酸、MnO2、NaOH溶液、AgNO3溶液、KClO3、木条、淀粉-KI试纸、蒸馏水及必要的实验仪器。
①_____________________________________________________________________________
②_____________________________________________________________________________
③_____________________________________________________________________________
某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验.
实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
① |
10mL2% H2O2溶液 |
无 |
② |
10mL5% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10mL5% H2O2溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
④ |
10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ |
10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_ .
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为 .
(3)实验①和②的目的是__________________________________________.
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图.
分析上图能够得出的实验结论是 .
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 |
金属 质量/g |
金属状态 |
c(H2SO4) /mol·L-1 |
V(H2SO4) /mL |
溶液温度/℃ |
金属消失的时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||||
1 |
0.10 |
丝 |
0.5 |
50 |
20 |
34 |
500 |
2 |
0.10 |
粉末 |
0.5 |
50 |
20 |
35 |
50 |
3 |
0.10 |
丝 |
0.7 |
50 |
20 |
36 |
250 |
4 |
0.10 |
丝 |
0.8 |
50 |
20 |
35 |
200 |
5 |
0.10 |
粉末 |
0.8 |
50 |
20 |
36 |
25 |
6 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
20 |
35 |
125 |
7 |
0.10 |
丝 |
1.0 |
50 |
35 |
50 |
50 |
8 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
20 |
34 |
100 |
9 |
0.10 |
丝 |
1.1 |
50 |
30 |
44 |
40 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明, 对反应速率有影响, ,反应速率越快,能表明同一规律的实验还有 (填实验序号);
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有 (填实验序号);
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有 ,其实验序号是 ;
(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:
。
控制变量法是研究化学变化量的重要思想方法。请仔细观察下表中50mL
稀盐酸和1g碳酸钙反应的实验数据:
实验 序号 |
碳酸钙 状态 |
C(HCl)/ mol·l-1 |
溶液温度/℃ |
碳酸钙消失 时间/s |
|
反应前 |
反应后 |
||||
1 |
块状 |
0.5 |
20 |
39 |
400 |
2 |
粉末 |
0.5 |
20 |
40 |
60 |
3 |
块状 |
0.6 |
20 |
41 |
280 |
4 |
粉末 |
0.8 |
20 |
40 |
30 |
5 |
块状 |
1.0 |
20 |
40 |
120 |
6 |
块状 |
1.0 |
30 |
50 |
40 |
(1)该反应属于 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)实验5、6表明 对反应速率的影响。
(3)从本实验数据中分析,影响化学反应速率的因素还有 ,能表明这
一规律的实验序号是 。
(12分)某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢,设计了如图所示的装置。
(1)检查图所示装置气密性的方法是__________________________________________ ___________________________________________________________________________。
(2)若要比较产生气体的快慢,可以测量相同时间内产生气体的体积,也可以测量________________________________________________________________________。
(3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示,
为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。
编号 |
操作 |
实验现象 |
① |
分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。 |
试管A中不再产生气泡; 试管B中产生的气泡量增大。 |
② |
另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液 |
试管A、B中均未明显见到有气泡产生。 |
(1)过氧化氢分解的化学方程式为__________________________________________。
(2)实验①的目的是______________________________________________________。
实验中滴加FeCl3溶液的目的是_________________________________________。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是__________________________________(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是______________________。
甲、乙两个小组利用酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应,设计实验探究影响反应速率的因素(2MnO4- + 5H2C2O4+ 6H+=2Mn2+ +10CO2+8H2O)
甲组:利用右图装置,通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)
序号 |
A溶液 |
B溶液 |
① |
2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液 |
4ml 0.01mol/LKMnO4溶液 |
② |
2ml 0.1mol/LH2C2O4溶液 |
4ml 0.01mol/LKMnO4溶液 |
③ |
2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液 |
4ml 0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4 |
(1)该实验的目的是探究 对化学反应速率的影响。
(2)分液漏斗中A溶液应该 加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)
(3)实验结束后,读数前为了使两个量气管的压强相等,避免产生压强差,影响测定结果,需要进行的操作是 。
乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率
为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验
实验编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
水/ml |
10 |
5 |
0 |
X |
0.5 mol/L H2C2O4/ml |
5 |
10 |
10 |
5 |
0.2 mol/L KMnO4/ml |
5 |
5 |
10 |
10 |
时间/s |
40 |
20 |
10 |
--- |
(4)X=
A.5 B.10 C.15 D.20
4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是 。
(9分)在室温下,将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片分别投入lOOmL、O.1mol/L的稀硫酸和0.2mol/L的稀盐酸中,仔细观察后发现,两者反应速率有明显差异,投入到稀硫酸中的锌表面产生的气泡没有投人到稀盐酸中的快。大家分析、讨论后认为产生这一现象的原因可能有两个:氯离子对反应起了正的催化作用,即氯离子加快了反应;
另一种可能是硫酸根离子对反应起了负催化作用,即硫酸根离子阻碍了反应的进行。持前一种观点的三位同学设计实验并根据实验现象认为均证实了自己的推论是正确的,他们的实验方案和实验现象分别是:
甲:在室温下,将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片投人lOOmL0.1mol/L的稀硫酸中,并加入适量氯化钠固体,发现反应速率加快;
乙:在室温下,将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片投入lOOmLO.1mol/L的稀硫酸中,并加入适量氯化锌固体,发现反应速率加快;
丙:在室温下,将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片投人lOOmLO.1moL/L的稀硫酸中,并加入适量氯化钡固体,发现反应速率加快;
请你对三位同学的实验方案作出评价,他们能否得出“氯离子对反应起了正的催化作用”的结论,并简要说出弹由.
甲:________;____________________________________________________________
乙:________;____________________________________________________________
丙:________;____________________________________________________________
某研究性学习小组为证明在同温同压下,相同浓度相同体积的不同强度的一元酸与足量镁带反应时,生成氢气的体积相同而反应速率不同,同时测定实验室条件下的气体摩尔体积。
设计的简易实验装置如图。该实验的主要操作步骤如下:
a.配制浓度均为1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液;
b.用 量取10.00 mL1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液分别加入两个锥形瓶中;
c.分别称取除去表面氧化膜的镁带a g,并系于铜丝末端,a的数值至少为 g;d.在广口瓶中装足量的水,按图连接好装置;检查装置的气密性;e.将铜丝向下移动,使足量镁带浸入酸中,至反应完全,记录 ;
f.反应结束后待温度恢复到室温,若丙中液面高于乙中液面,读取量筒中水的体积前,应 ,读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题:
(1)用文字表述d检查该装置气密性的操作与观察方法: 。
(2)本实验中应选用 (填序号)的量筒。
A.100 mL B.200 mL C.500 mL
(3)简述速率不等的原因 ,铜丝不与酸接触的原因是 。