(10分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用带刻度的集气瓶排水法收集氢气,每隔1分钟记录一次数据(累计值):
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)从0~3分钟时间段内,产生氢气的速率是如何变化的?答:___________________ ,造成这种变化的主要因素是____________;从3~5分钟时间段内,产生氢气的速率是如何变化的?
答:_________________,造成这种变化的主要因素是_________________。
(2)在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,能减缓反应速率而又不减少产生氢气的量的是__________(双选题,漏选得1分,多选错选得0分)。
A.蒸馏水 B.CuSO4溶液 C.Na2CO3溶液 D.NaCl溶液
(3)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5分钟五个时间段中,反应速率最大的是在 分钟时间段内,在该时间段内盐酸的反应速率为 mol·L-1 min-1(设溶液体积不变,上述气体体积为标况下数据)。
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______________________。
(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:________;____________________________________________________________
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 。
某研究性学习小组为探究锌与盐酸反应,取同质量、同体积的锌片、同浓度盐酸做了下列平行实验:
实验①:把纯锌片投入到盛有稀盐酸的试管中,发现氢气发生的速率变化如图所示:
实验②:把纯锌片投入到含FeCl3的同浓度工业稀盐酸中,发现放出氢气的量减少。
实验③:在盐酸中滴入几滴CuCl2溶液,生成氢气速率加快。
试回答下列问题:
(1)试分析实验①中t1~t2速率变化的主要原是 ,t2~t3速率变化的主要原因是 。
(2)实验②放出氢气的量减少的原因是(用离子方程式表示) 。
(3)某同学认为实验③反应速率加快的主要原因是因为形成了原电池,你认为是否正确?
(填“正确”或“不正确”)。
请选择下列相应的a或b作答。
a、若不正确,请说明原因:
b、若正确则写出实验③中原电池的正极电极反应式:_________________________
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 。
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_________.
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 .
I.下列四支试管中,过氧化氢分解的化学反应速率最大的是
试管 |
温度 |
过氧化氢浓度 |
催化剂 |
a |
室温(25℃) |
12% |
有 |
b |
水浴加热(50℃) |
4% |
无 |
c |
水浴加热(50℃) |
12% |
有 |
d |
室温(25℃) |
4% |
无 |
II.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)实验①和②的目的是____________________________。
(2)写出实验③的化学反应方程式 。
(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。
分析上图能够得出的实验结论是 _________________________。
化学是以实验为基础的学科。利用已学知识对下列实验进行分析并填空:
Ⅰ. 某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。
甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置完成
同主族元素非金属性强弱比较的实验研究;
乙同学设计了如图2装置实验来验证卤族元素性质的递变规律(夹持装置已略去)。A、B、C三个胶头滴管分别是氯酸钾溶液、NaBr溶液、淀粉KI溶液。已知常温下浓盐酸与氯酸钾溶液能反应生成氯气。
(1)甲同学设计实验所涉及的离子方程式为 、
;
(2)乙同学具体操作如下:
①先挤压胶体滴管A,使少量溶液滴入烧瓶内;
②挤压体滴管B,使稍过量溶液滴入烧瓶内,充分反应。写出该操作中主要离子方程式为 。
③再挤压体滴管C,使少量溶液滴入烧瓶内,可观察到 ;
(3)根据甲乙同学的实验可得到的结论是: 。
II.(6分)
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:
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-1 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中无明显气泡产生; 试管B中产生的气泡量增加 |
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 |
请回答下列问题:
(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_________________________(用实验中所提供的试剂或条件)。
(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,分析判断OE、EF、FG三段中,___________段化学反应速率最快。
分硫代硫酸钠与稀硫酸的反应为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。某实验兴趣小组用如下图所示的实验装置探究外界条件对化学反应速率的影响(加热仪器和夹持仪器均已省略)
(1)实验目的:
装置甲,探究浓度对化学反应速率的影响;装置乙,探究 对化学反应速率的影响。
(2)装置乙中的加热方法称为 加热,该加热方法具有 、
等优点。
(3)通过甲、乙装置,分别进行了四组实验,数据记录如下,并经分析得出相关结论:
实验组号 |
温度 |
Na2S2O3 |
H2SO4 |
加入H2O 的体积 |
出现沉淀 所需时间 |
||
体积 |
浓度 |
体积 |
浓度 |
||||
Ⅰ |
0OC |
5mL |
0.1mol/L |
10mL |
0.1mol/L |
5mL |
8s |
Ⅱ |
0OC |
5mL |
0.1mol/L |
5mL |
0.1mol/L |
10mL |
12s |
Ⅲ |
30OC |
5mL |
0.1mol/L |
5mL |
0.1mol/L |
10mL |
4s |
Ⅳ |
30OC |
5mL |
0.2mol/L |
5mL |
0.2mol/L |
10mL |
2s |
结论1: ;
结论2: 。
I、某学生实验小组用50mL0.50mol•L—1的盐酸与50mL0.50mol•L—1的NaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应反应热的测定
(1)图中装置缺少的一种仪器,该仪器名称为 。
(2)将反应混合液的 温度记为反应的终止温度。
(3)下列说法正确的是
A.小烧杯内残留有水,会使测得的反应热数值偏小 |
B.可用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验 |
C.烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯 |
D.酸、碱混合时,应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中,以防液体外溅 |
II、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)实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是____________________。
(3)写出实验③的化学反应方程式 。
(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_______________________。
某学习小组,用稀HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,探究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.00 mL、大理石用量为10.00 g。
实验设计如表:
编号 |
T/K |
大理石规格 |
HNO3浓度 |
① |
298 |
粗颗粒 |
2.00 mol·L-1 |
② |
298 |
粗颗粒 |
1.00 mol·L-1 |
③ |
308 |
粗颗粒 |
2.00 mol·L-1 |
④ |
298 |
细颗粒 |
2.00 mol·L-1 |
将相应的实验目的填入下列空格中:
(1)实验①和②探究 对该反应速率的影响;
(2)实验①和③探究 对该反应速率的影响;
(3)实验①和④探究 对该反应速率的影响